Исследование процессов теплообмена при высоких тепловых нагрузках в интересах создания систем охлаждения ядерных энергоустановок нового поколения

Целью работ по данной теме является получение надежных расчетно-экспериментальных данных по гидродинамике и теплообмену перспективных теплоносителей (вода, расплавы солей-имитаторы, жидкие металлы) в условиях высоких тепловых нагрузок в широком диапазоне безразмерных режимных параметров, актуальных при разработках новых концепций энергетических устройств ЯЭУ, ТЯР, гибридных реакторов деления и др. В частности, выделяются следующие направления исследования: Исследования ранее не изученных конфигураций и режимов в комбинированной системе сопряженных каналов «труба в квадратном канале» жидкометаллического однофазного охлаждения в сильном магнитном поле; зондовые измерения во внутренней и межтрубном зазоре при различных вариантах обогрева наружного канала при условии неподвижной жидкометаллической прослойки и естественной циркуляции. Для решения задач жидкометаллического теплообмена в элементах контуров охлаждения (кольцевых каналах, поворотах, змеевиках) необходимо разработать методику численного решения на основе математических выкладок, тензорного анализа и обобщенных систем дифференциальных уравнений сохранения движущейся сплошной среды в криволинейной системе координат. Экспериментальное решение задачи гидродинамики и теплообмена при течении жидкого металла в спирально-винтовом канале, подтверждение расчетной методики исследования на ртутном стенде ОИВТ РАН. Анализ и сопоставление полученных результатов. Исследования универсальных границ существования явления магнитно-конвективных пульсаций потока и методов пассивного управления режимами течения жидкометаллических теплоносителей в магнитном поле. Исследования теплообмена, сопровождающегося объемным тепловыделением в режимах течения при смешанной турбулентной конвекции. Исследования теплообмена при интенсивном охлаждении тел в различного рода жидкостях. Целью комплексного исследования теплообмена при интенсивном охлаждении цилиндрических тел в жидкостях является составление требований к свойствам покрытий для толерантного топлива с точки зрения скорости и температурных режимов нестационарного охлаждения в условиях повторного залива активной зоны ядерного реактора. Требования будут составлены на основе массива экспериментальных и теоретических данных, полученных для цилиндрических образцов из разных металлов и различных охлаждающих жидкостей.