Институт - ядерная энергетика
Cтраница 1
Институт ядерной энергетики АН БССР совместно с рядом организаций работает над новым направлением в ядерной энергетике - применением диссоциирующих систем в качестве теплоносителей и рабочих тел АЭС. Выполненный комплекс исследований и проектные разработки АЭС различной мощности показывают [4-6], что применение диссоциирующей четырехокиси азота, обладающей положительными физико-химическими и тешюфизическими свойствами, позволяют создать АЭС по простой одноконтурной схеме с газожидкостным циклом и газоохлаждаемым реактором на быстрых нейтронах. Применение четырехокиси азота позволяет улучшить технико-экономические показатели отдельных узлов и всей станции, а также облегчает техническое решение ряда важных вопросов. Выполненные экспериментальные работы, газодинамические расчеты и проектные разработки показывают, что турбина на N2O4 имеет в 3 - 4 5 раза меньшую металлоемкость и соответственно габариты, чем на водяном паре. [1]
В Институте ядерной энергетики АН БССР и в Институте высоких температур АН СССР выполнен ряд расчетно-теоретических работ по исследованию теплообмена в химически реагирующих системах. [2]
В Институте ядерной энергетики АН БССР ведутся большие работы по применению диссоциирующих газов для отвода тепла из активной зоны реакторов. Диссоциирующие газы ( химически реагирующие газовые смеси) характеризуются тем, что при нагреве в них происходят химические реакции с поглощением тепла и увеличением числа молей и газовой постоянной. При охлаждении этих газов протекают реакции рекомбинации с выделением тепла, уменьшением числа молей и газовой постоянной. Как показывают выполненные исследования [53], применение диссоциирующих газов на атомных электростанциях позволяет повысить их тепловую экономичность, а также другие технико-экономические характеристики, в частности весо-габаритные показатели. [3]
В Институте ядерной энергетики Академии наук БССР проводится широкий круг исследований по использованию диссоциирующих газов в качестве теплоносителей и рабочих тел ядерных энергетических установок. Показан ряд преимуществ использования zOi в качестве теплоносителя в схемах атомных и тепловых электростанций вместо водяного пара и инертных газов, а в реакторах на быстрых нейтронах вместо жидкометаллического теплоносителя-натрия. [4]
С 1965 г. в Институте ядерной энергетики АН БССР проводятся комплексные исследования по диссоциирующей четырехокиси азота как перспективному теплоносителю и рабочему телу АЭС. [5]
С 1965 г. в Институте ядерной энергетики АН БССР, Государственном институте прикладной химии, в Институте высоких температур АН СССР выполняется большой комплекс исследований теплофизических и кинетических констант N2O4 в диапазоне температур 20 - 520 С и давлений 2 - 160 бар. На замкнутых газожидкостных контурах подтверждены термическая обратимость цикла и достаточная радиационно-термическая стойкость теплоносителя. На экспериментальных стендах с газожидкостным циклом был изучен состав диссоциирующего теплоносителя по контуру. В зоне фазовых переходов осуществляется обогащение различными компонентами. В ядерном реакторе при высокой плотности теплового потока и малом времени пребывания газа в обогреваемом канале необходимо учитывать влияние конечных скоростей химических реакций на теплофизические свойства, характеристики тешюперено-са и параметры потока диссоциирующего газа в каналах охлаждения тепловыделяющих элементов ядерного реактора. [6]
В монографии изложены результаты научного сотрудничества Института ядерной энергетики АН Белорусской ССР и Института систем управления АН Грузинской ССР по разработке и применению алгоритмов и программ оптимизации на ЭВМ параметров теплообменных аппаратов и систем охлаждения АЭС. Задачи расчета оптимальных параметров рассматриваются в плане минимизации стоимости и массогабаритных характеристик аппаратов. [7]
 |
Влияние начального давления на к.п.д. установки, величину изменяющейся части расчетных затрат A3 и отчислений от капиталовложений К ( a - j - а для 3-го варианта схемы установки. [8] |
В качестве исходного варианта первой схемы ( см. рис. 4.9) взят вариант, предложенный Институтом ядерной энергетики АН БССР на основе проработок Центрального котлотурбинного института. Для второго и третьего вариантов схемы ( см. рис. 4.12, 4.13) были приняты параметры, аналогичные параметрам первой схемы. Результаты оптимизации приведены в табл. 4.3. Во всех случаях ( при оптимизации всех видов схем) первый шаг был сделан в соответствии с результатами технико-экономического анализа влияния отдельных параметров на величину A3, что позволило существенно ( особенно для второй и третьей схем) сократить число шагов. Анализ результатов, представленных в табл. 4.3, показывает, что наиболее существенное изменение параметров наблюдается во 2 - й и 3 - й схемах установки, по которым не было сделано предварительных проработок. Особенно сильно влияние оптимизации сказалось на величине начального давления. [9]
Перевод и редактирование Справочника осуществлены совместно коллективом специалистов из Института высоких температур АН СССР, Института тепло - и маС - сообмена АН БССР и Института ядерной энергетики АН БССР. [10]
В связи с тем, что в настоящее время нет надежных теоретических методов определения теплофизических свойств веществ в жидкой фазе и вблизи линии насыщения, в основу расчета были положены экспериментальные данные Института ядерной энергетики АН БССР. Часть из них введена в память ЭЦВМ в виде функциональных зависимостей, остальные - в виде таблиц, для вычисления параметров по которым разработаны программы интерполяции. [11]
Пока еще не построено ни одной турбины, работающей на новом принципе. Но в Институте ядерной энергетики АН БССР уже провели кое-какие эксперименты, подтверждающие его реальность. Так, было неясно, успеют ли газовые молекулы, мчащиеся через энергетическую установку с большой скоростью, рассыпаться перед турбинным колесом на части. [12]
Изложенные выше методы и алгоритмы были реализованы в виде программ оптимизации параметров теплообменных аппаратов для ЭВМ Минск-32, М-222, БЭСМ-4. Программы были разработаны совместно сотрудниками Института систем управления АН Грузинской ССР и Института ядерной энергетики АН Белорусской ССР. Тексты некоторых из них на языке АЛГОЛ приведены в приложении. [13]
Использование N2O4 открывает широкие перспективы увеличения эффективности тепловых и атомных электростанций. За счет использования химически реагирующих теплоносителей можно добиться существенного снижения габаритов газоохлаждаемых ядерных реакторов, турбомашин и теплообменных аппаратов. Это связано с хорошими теплообменными свойствами химически реагирующих газовых систем, которые они приобретают, в конечном счете, в результате протекания в этих системах химических реакций диссоциации и рекомбинации. В этом плане исследования теплообмена в диссоциирующих газах, проведенные в Институте ядерной энергетики АН БССР и в некоторых других организациях, имеют большое практическое значение. [14]
Страницы: 1