РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНЕРЦИИ ТЕРМОПАР В РАМКАХ ДОРЕАКТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ОПЫТНЫХ ТВЭЛОВ

При исследовании свойств кандидатных материалов твэлов проектируемых ядерных энергетических установок важнейшую роль играет проведение реакторных экспериментов. Для получения информации об изменении температуры образцов опытных твэлов в режиме реального времени их инструментируют термопарами. Корректность проводимых измерений зависит от различных факторов, существенным среди которых является качество заделки термопары на поверхности испытываемого образца. В рамках подготовки проведения топливных экспериментов на реакторе ИР-8 НИЦ “Курчатовский институт” необходимо проведение дореакторных испытаний опытных твэлов и их макетов. В статье рассмотрен расчетно-экспериментальный метод, применение которого позволяет получить значения инерции термопар, закрепленных на объекте контроля различными способами. Требования к инерционности термопар, используемых при испытаниях, определяются, исходя из параметров изучаемых нестационарных процессов. Сравнение значений суммарной инерции закрепленных термопар и экспериментального макета также можно использовать для выводов о качестве заделки. Для отработки предлагаемого метода определения инерции был создан специальный лабораторный стенд, на котором были получены экспериментальные значения для термопар, закрепленных на поверхности образца двумя способами. Приведено описание и результаты апробации аналитической модели для определения погрешности измерений температуры образца при помощи термопар. Рассмотрены возможности использования разработанного расчетно-экспериментального метода при подготовке реакторных исследований опытных твэлов.

1. Абрамов А.Н., Арефинкина С.Е., Бабенко А.В., Герстле А.Д., Ерак Д.Ю., Ефремов П.К., Михин О.В., Мурашов В.Н., Насонов В.А., Седов А.А., Яковлев В.В. Особенности проведения на реакторе ИР-8 ампульных испытаний опытных твэлов в условиях естественной конвекции. Тез. докл. Межотраслевой научно-технической конференции “Реакторные материалы атомной энергетики”. 11–15 сентября 2023 г. Екатеринбург. 2023. Москва: “Перо”.

2. Erak D.Yu., Arefinkina S.E., Nasonov V.A., Yakovlev V.V., Mikhin O.V., Sedov A.A., Pesnya Yu.E., Trofimchuk V.V., Abramov A.N., Babenko A.V // Proc. 13th Int. Conf. WWER Fuel Performance, Modelling and Experimental Support. Sept. 15–21, 2019. Nessebar, Bulgaria. P. 332335.

3. Лысиков Б.В., Прозоров В.К. Термометрия и расходометрия ядерных реакторов. Техника ядерных реакторов. Вып. 17. 1985. Москва: Энергоатомиздат.

4. Самойлов А.Г., Волков В.С., Солонин М.И. Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов: учеб. для вузов. 1996. Москва: Энергоатомиздат.

5. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарной температуры. 2-е изд., перераб. 1990. Ленинград: Энергоатомиздат. Ленингр. отд.

6. Кондратьев Г.М., Дульнев Г.Н., Платунов Е.С., Ярышев Н.А. Прикладная физика: Теплообмен в приборостроении. 2003. СПб: СПбГУ ИТМО.

7. Ерак Д.Ю., Яковлев В.В., Мурашов В.Н., Насонов В.А., Буслаев В.С., Можаев А.А., Михин О.В., Ничипоренко Ю.Б. Развитие техники ускоренных радиационных испытаний конструкционных материалов с использованием уникальной установки – реактора ИР-8. Препринт ИАЭ-6648/4. 2010. Москва.

8. Мурашов В.Н., Яковлев В.В. и др. Расчетно-экспериментальное исследование температур в центре твэлов с топливом из двуокиси урана. Препринт ИАЭ-2936. 1978. Москва.

9. Кокорев Л.С., Харитонов В.В. Теплогидравлические расчеты и оптимизация ядерных энергетических установок: учеб. пособие для вузов. Под ред. Субботина В.И. 1986. Москва: Энергоатомиздат.

10. Петухов В.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. 1986. Москва: Атомиздат.

11. Лыков А.В. Теория теплопроводности. 1967. Москва: “Высшая школа”.