Экспериментальный стенд для газодинамических исследований канала печи спекания таблеток ядерного топлива

Шамсутдинов Р.Н., Кузьмин И.В., Лещенко А.Ю., Павлов С.В. (ООО НПФ «Сосны»), Мочалов Ю.С. (ЧУ «ИТЦП "Прорыв"»)

XV Международная конференция "Безопасность АЭС и подготовка кадров", Обнинск, 26-28 ноября 2018 г.

 

 

Спекание таблеток ядерного топлива в высокотемпературных печах осуществляется в атмосфере со строго определенными требованиями по составу газовых сред в различных температурных зонах печи [1-3]. Реализация заданного технологического режима в печи спекания таблеток смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива обеспечивается выбором схемы подачи газов, конструкцией барьеров между температурными зонами, а также узлов подачи и отвода газов. Для проверки работоспособности заложенных технических решений при разработке канала печи спекания СНУП топлива была создана расчетная CFD-модель в пакете Ansys Fluent и выполнена её валидация [4, 5]. Чтобы выполнить валидацию расчетной модели, был разработан и изготовлен макет канала печи спекания, который входит в состав экспериментального стенда для газодинамических исследований.

В докладе представлено описание конструкции и технические характеристики экспериментального стенда для измерения концентрации газов в канале, имитирующем канал печи спекания нитридного ядерного топлива. Результаты газодинамических исследований на экспериментальном стенде были использованы для расчетно-экспериментального обоснования технических решений, примененных при разработке конструкции канала печи спекания. Экспериментально проверена работоспособность барьеров для разделения канала печи спекания на зоны с заданным составом газовых сред, узлов подачи и отвода газов. Полученные экспериментальные данные по распределению концентрации технологических газов позволяют проводить валидацию расчетных теплофизических и газодинамических CFD-моделей канала печи спекания СНУП топлива.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Denisov A., Reynaud V., Smirnov V., Pavlov S., Renard F, Chamovskih Y., Sergeev N., Shkurin P., Davydov A., Glushenkov A. Key features of design, manufacturing and implementation of laboratory and industrial equipment for Mixed Uranium-Plutonium Oxide (MOX) and Nitride fuel pellets fabrication in Russia. International conference on fast reactors and related fuel cycles: next generation nuclear systems for sustainable development (FR17), Yekaterinburg, 26–29 June 2017. – IAEA-CN245-563.

2. Bernard H., Bordello P., Warin D. Mixed nitride fuels fabrication in Convention oxide line. // Proc. of a Technical Committee Meeting on Advanced Fuel for FBRs: Fabrication, Properties and their optimization. November 1987 (IAEA, Vienna, 1988), pp. 43–51.

3. Алексеев С.В., Зайцев В.А. Нитридное топливо для ядерной энергетики. – М.: Техносфера, 2013.

4. Ansys Inc. Ansys Fluent Theory Guide, Release 14.0. USA: Ansys, 2011.

5. Лещенко А.Ю., Павлов С.В., Шамсутдинов Р.Н. Моделирование распределения газов в печи спекания для производства смешанного нитридного уран-плутониевого топлива. / Сборник тезисов докладов VI научного семинара «Моделирование технологий ядерного топливного цикла». – Снежинск: РФЯЦ-ВНИИТФ, 2017.

 

 

 

 

Количество просмотров: 47

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