Расчетно-экспериментальные исследования теплофизической модели печи карботермического синтеза

  

Р.Н. Шамсутдинов, А.Ю. Лещенко, С.В. Павлов

 

VII научный семинар "Моделирование технологий ядерного топливного цикла", Снежинск, 29 января2 февраля 2018 г.

 

Разработчиком технологии карботермического синтеза нитридов урана и плутония (КТС) определены технические требования к конструкции печи КТС [1]. Одним из основных требований, выполнение которого обязательно для осуществления процесса карботермического синтеза, является выдержка продукта (оксиды урана/плутония) в диапазоне температур 1650 ± 50 °С в азотной среде [2, 3]. Для упрощения конструкции и повышения надежности печи КТС предложено определять температуру продукта в процессе карботермического синтеза косвенным методом – по температуре нагревателей. Целью работы было создание расчетной теплофизической модели печи КТС, которая позволяет реализовать данный метод определения температуры продукта.

Для достижения поставленной цели была разработана расчетная модель печи КТС в ПО SolidWork Flow Simulation и проведена верификация модели на основе экспериментальных данных предварительных испытаний печи КТС с имитаторами загружаемого продукта. Установлено, что максимальное расхождение между расчетными и экспериментальными данными не превышает 5 %. Подтверждена применимость используемого расчетного метода оценки теплового состояния печи КТС для создания требуемого температурного режима. Выданы рекомендации по значениям температур и мощности нагревателей печи КТС, обеспечивающих выполнение поставленных требований к процессу карботермического синтеза нитридов урана и плутония.

 

Список литературы:

1. Алексеев СВ., Зайцев В.А. Нитридное топливо для ядерной энергетики. М.: Техносфера, 2013. 240 с.

2. Bauer A.A. Nitride fuels: Properties and Potentials, Reactor Technology // V. 15, № 2, 1972. pp. 87–104.

3. Greenhalgh W.O., Weber E.E., Carbothermic synthesis of mixed uranium-plutonium nitride // Progr. Rept., 1968, BHWL-SA-1866.

 

 

Количество просмотров: 50

Перезвоните мне
Спасибо! Ваша сообщение отправлено, в ближайшее время мы свяжемся с Вами!