На стендах впервые получены ключевые экспериментальные данные по важнейшим теплогидравлическим характеристикам высокотемпературного газоохлаждаемого реактора.
На базе НГТУ им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород, опорный вуз госкорпорации «Росатом») созданы уникальные аэродинамические стенды для моделирования теплогазодинамических процессов смешения гелиевого теплоносителя в нижнем собирающем коллекторе реакторной установки с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (РУ ВТГР) и экспериментальных исследований процессов течения гелиевого теплоносителя в канале тепловыделяющей сборки с поглощающим стержнем системы управления и защиты (СУЗ) РУ ВТГР.
Работы по анализу мирового опыта по экспериментальному моделированию подобных процессов, разработке и созданию стендов и проведению исследований проводились специалистами НГТУ им. Р.Е. Алексеева в 2022-2024гг. в кооперации со специалистами ОКБМ Африкантов (главный конструктор РУ ВТГР, входит в Машиностроительный дивизион «Росатома»). Комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке и расчетно-экспериментальному обоснованию РУ ВТГР ведутся с 2021 года специалистами ОКБМ Африкантов по заказу Электроэнергетического дивизиона «Росатома» в рамках инвестиционного проекта по созданию отечественных технологий для крупномасштабного производства и потребления водорода и водородсодержащих продуктов.
Исследования перемешивания неизотермических потоков гелиевого теплоносителя в нижнем собирающем коллекторе газоохлаждаемого реактора с призматической активной зоной при условиях, характерных для разработанного проекта, ранее в мире не проводились. Для проведения исследований характеристик оригинальной конструкции нижнего собирающего коллектора РУ ВТГР специалистами НГТУ им. Р.Е. Алексеева и ОКБМ Африкантов разработана и обоснована экспериментальная модель коллектора (в масштабе 1:2,5). По результатам анализа мирового опыта для экспериментальных исследований гидравлических характеристик тепловыделяющей сборки с поглощающим стержнем СУЗ учеными использована полноразмерная модель колонны тепловыделяющих сборок РУ ВТГР (в масштабе 1:1). Проточная часть экспериментальной модели оснащена уникальной системой измерения, позволяющей получать контрольные параметры (скорость потока, давление) в зазорах шириной не более 2 мм.
«Сейчас в команде нижегородских политехников над проектом работают 11 исследователей, среди которых молодые ученые Передовой инженерной школы. Почти за два года совместной работы с сотрудниками ОКБМ Африкантов нам удалось достичь реальных результатов, на основе которых внесены изменения в конструкцию отдельных элементов активной зоны реакторной установки с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором», - отметил ректор НГТУ им. Р.Е. Алексеева Сергей Дмитриев.
Уникальные результаты проведенных экспериментальных исследований будут использованы нижегородскими учеными и конструкторами для оптимизации конструкции реакторной установки, обоснования работоспособности и теплотехнической надежности РУ ВТГР, а также для верификации отечественных программных комплексов вычислительной гидро- и аэродинамики CFD-класса.
Фото: Росэнергоатом