Experimental Simulation of Hydrodynamics and Heat Transfer in Bubble and Slug Flow Regimes in a Heavy Liquid Metal


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

For the confirmation of the claimed design properties of a reactor plant with a heavy liquid-metal coolant, computational and theoretical studies should be performed in order to justify its safety. As one of the basic scenarios of an accident, the leakage of water into the liquid metal is considered in the case of steam generator tube decompression. The most important in the analysis of such a kind of accidents are questions concerning the motion and heat exchange of steam bubbles in the steam generator and the probability of blocking the flow area owing to freezing coolant, since the temperature of boiling feedwater in the steam generator can become lower than the melting point of lead. In this paper, we present main approaches and relationships used for the simulation of the motion of gas bubbles and heat transfer between bubbles and liquid metal flow. A brief description of the HYDRA-IBRAE/LM computational code that can be used to analyze emergency situations in a liquid metal-cooled reactor facility is also presented. It should be noted that the existing experimental data on the motion and heat transfer of gas bubbles in a heavy liquid metal are insufficient. For this reason, in order to verify the HYDRA-IBRAE/LM code models, experiments have been performed on the cooling of liquid lead by argon and on the motion of gas bubbles in the Rose’s alloy. In particular, a change in the temperature of the coolant over time has been studied, and the void fraction of gas at different flow rates of gas has been measured. A detailed description of the experiments and a comparison of the results of the calculations with the experimental data are presented. The analysis of uncertainties made it possible to reveal the main factors that exert the greatest effect on the results of calculations. The numerical analysis has shown that the models incorporated into the HYDRA-IBRAE/LM code allow one to describe to a sufficient degree of confidence the process of cooling liquid lead melt when argon bubbles pass through it, simulating the flow of water into the liquid metal in the course of steam generator tube rupture.

Об авторах

E. Usov

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Автор, ответственный за переписку.
Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

P. Lobanov

Institute of Thermophysics

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

A. Kutlimetov

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

I. Kudashov

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

V. Chukhno

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

S. Lezhnin

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

N. Pribaturin

Novosibirsk Branch of the Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

O. Kashinsky

Institute of Thermophysics

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

A. Svetonosov

Institute of Thermophysics

Email: usovev@gmail.com
Россия, Novosibirsk, 630090

N. Mosunova

Institute for Problems of Safe Development of Nuclear Power Engineering

Email: usovev@gmail.com
Россия, Moscow, 115191

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».