Экспериментальное моделирование локальной гидродинамики и теплообмена в элементах ядерных энергетических установок

Объектом диссертационного исследования является определение локальных параметров потоков и теплоотдачи в элементах ядерных энергетических установок. В результате работы выполнено комплексное экспериментальное исследование одно- и двухфазных течений в моделях ТВС при широкой вариации конструкций дистанционирующих решеток, диаметра стержней-имитаторов твэлов, относительного расстояния между их осями, режима течения теплоносителя, установлены области возмущения потока за дистанционирующими решетками, впервые показаны особенности локальных гидродинамических параметров и распределения газовой фазы и теплообмена в этих областях; впервые выявлены и детально исследованы режимы течения нисходящего пузырькового потока с подавлением теплообменных процессов, показано, что связано с подавлением турбулентности и существенным изменением спектральных характеристик; впервые проведено экспериментальное исследование теплообмена отрывного пузырькового потока, показано, что в отрывной области потока добавление пузырей оказывает слабое влияние на теплообмен, а в области восстановления течения интенсификация теплоотдачи в двухфазном потоке может достигать десятков процентов; на примере Т-образного соединения трубопроводов впервые проведено экспериментальное исследование смешения разнотемпературных потоков, содержащего свинец тяжелого жидкометаллического теплоносителя. Получены данные о распределении осредненной и пульсационной температуры стенок канала и теплоносителя и их зависимости от расходов потоков, выявлены наиболее подверженные термоциклическим воздействиям области стенок канала.