Experimental studies of hydrodynamic and mass-transfer properties of coolant flow in VVER fuel assemblies TVSA

Dmitriev, S. M.; Borodin, S. S.; Legchanov, M. A.; Solntsev, D. N.; Sorokin, V. D.; Khrobostov, A. E.

doi:10.1007/s10512-013-9638-6

Cited by 16 publications

(3 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Принцип работы стенда заключается в том, что воздух посредством вентилятора высокого давления нагнетается в ресиверную емкость, далее он проходит успокоительный участок, ЭМ и выбрасывается в атмосферу. Таким образом, на стенде моделируются гидродинамические условия течения потока теплоносителя [4,5].…”

Section: экспериментальный стендunclassified

Regularities of Formation of Flow of Coolant Behind the TVS-Kvadrat Mixing Spacing Grid of the PWR-Type Reactor

Dmitriev¹,

Doronkov²,

Legchanov³

et al. 2018

Izv. vysh. ucheb

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Tgratinghis paper presents the results of experimental investigations of the influence of mixing spacer gratings with different types of deflectors on the coolant flow in the TVSKvadrat fuel assembly of the PWR-type reactor. Experimental model of the TVS-Kvadrat of the PWR reactor was made in complete geometric similarity with the full-scale cassettes. Studies were carried out by modeling the flow of coolant in the core with the use of an experimental stand; the latter was an aerodynamic open loop through which air is pumped. To measure the local hydrodynamic characteristics of the coolant flow, special pneumatic sensors were used that were able to measure the full velocity vector at the point by its three components. During the studies of the local fluid dynamics of the coolant, the transverse flow rates were measured; also, the coolant flow rates were measured by cells of the TVS-Kvadrat experimental model. The analysis of the spatial distribution of the projections of the absolute flow velocity made it possible to detail the pattern of the coolant flow behind the mixing spacing gratings with different variants of the deflector design, as well as to choose the deflector of the optimal design. Accumulated data base on the flow of the coolant in the TVS-Kvadrat fuel assembly formed the basis of the engineering justification of the structures of the active zones of PWR reactors. Guidelines for choosing optimal designs mixing spacing grids have been considered by designers of the “Afrikantov OKBM” JSC when they created implementations of the latest TVS-Kvadrat assemblies. The results of experimental studies are used to verify CFD-codes of both foreign and domestic origin, as well as the programs for detailed cell-by-cell calculation of active zones in order to reduce conservatism in the justification of thermal reliability.

show abstract

Section: экспериментальный стендunclassified

Regularities of Formation of Flow of Coolant Behind the TVS-Kvadrat Mixing Spacing Grid of the PWR-Type Reactor

Dmitriev¹,

Doronkov²,

Legchanov³

et al. 2018

Izv. vysh. ucheb

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Исследования локальных характеристик потока в ТВСА проводили на различных стержневых экспериментальных моделях, представляющих собой масштабные копии фрагментов активной зоны и сегментов кассет (рис. 7) [5][6][7][8]. 57-я и 94-я стержневые модели имитируют область АЗ на стыке соседних ТВС реакторов ВВЭР и ВБЭР, что дает возможность исследования межкассетных взаимодействий в потоке.…”

Section: результаты исследований течения в моделях кассеты твсаunclassified

Experimental Study of Local Hydrodynamics and Mass Exchange Processes of Coolant in Fuel Assemblies of Pressurized Water Reactors

Dmitriev¹,

Баринов²,

Pronin³

et al. 2016

Izv. vysh. ucheb

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Реферат. Представлены результаты экспериментальных исследований локальной гидродинамики и массообмена потока теплоносителя за различными вариантами конструкций дистанционирующих и перемешивающих решеток, разработанных для топливных кассет отечественных и зарубежных ядерных реакторов. Для проведения исследований изготовлены модели следующих топливных кассет: ТВСА для реакторов ВВЭР и ВБЭР, ТВС-КВАДРАТ для реакторов PWR и ТВС реактора КЛТ-40С. Все модели выполнены в полном геометрическом подобии с натурными кассетами. Исследования проводили путем моделирования течения теплоносителя в активной зоне воздухом на аэродинамическом стенде. Для измерения локальных гидродинамических характеристик потока теплоносителя использовали специальные пневмометрические датчики, позволяющие измерять полный вектор скорости в точке по трем его компонентам. Для изучения процессов массообмена использовали метод пропанового трассера. При проведении исследований гидродинамики потока измеряли поперечные скорости потока теплоносителя, расходы теплоносителя по ячейкам модели. Исследование массообменных процессов заключалось в изучении распределения концентрации трассера в экспериментальной модели, определении длин затухания массообменных процессов за перемешивающими решетками, расчете коэффициентов межъячейкового массообмена. Накопленная база данных по течению теплоносителя в тепловыделяющих сборках для реакторов различных типов легла в основу инженерного обоснования конструкций активных зон. Рекомендации по выбору оптимальных вариантов конструкции перемешивающих решеток учитывались конструкторами АО «ОКБМ Африкантов» при создании вводимых в эксплуатацию тепловыделяющих сборок. Результаты исследований используются для верификации CFD-кодов и программ детального поячеечного расчета активных зон с целью уменьшения консерватизма при обосновании теплотехнической надежности. Ключевые слова: гидродинамика, массообмен, теплоноситель, реакторная установка, перемешивающие решетки Для цитирования: Экспериментальные исследования локальной гидродинамики и массообмена теплоносителя в тепловыделяющих сборках реакторных установок с водой под давлением / С. М. Дмитриев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объеди

show abstract

“…As compared with the TVSA-T fuel assemblies, the key distinction of the upgraded TVSA assembly (TVSA U hereinafter) is the use of separately installed mixing grids (MG) which ensure that the coolant mixes more intensively across the assembly, leading so to an improved performance of the new FA (Borodin et al 2006, Samoylov et al 2004, 2005, 2010, 2014, Dmitriyev et al 2012a, b, 2013a, 2014b, 2017.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental investigation of the coolant flow in the VVER reactor core with TVSA fuel assemblies

Dmitriyev¹,

Герасимов²,

Dobrov³

et al. 2021

NUCET

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents the results of an experimental study to investigate the coolant interaction in adjoining fuel assemblies in the VVER reactor core composed of TVSA-T and upgraded TVSA FAs. The processes of the in-core coolant flow were simulated in a test wind tunnel. The experiments were conducted using models representing different portions of the VVER reactor core fuel bundle and consisted in measuring the radial and axial airflow velocities in representative areas within the FAs and in the interassembly space. The results of the experiments can be translated to the full-scale conditions of the coolant flow with the use of the fluid dynamics simulation theory. The measurements were performed using a five-channel pressure-tube probe. The coolant flow pattern in different portions of the fuel bundle is represented by distribution diagrams and distribution maps for the radial and axial velocity vector components in the representative areas of the models. An analysis for the spatial distribution of the radial and axial velocity vector components has made it possible to obtain a detailed pattern of the coolant flow about the FA spacer, mixing and combined spacer grids of different designs. The accumulated database for the coolant flow in FAs of different designs forms the basis for the engineering justification of the VVER reactor core reliability and serviceability. The investigation results for the coolant interaction in adjoining TVSA FAs of different designs have been adopted for the practical use at JSC Afrikantov OKBM to estimate the heat-engineering reliability of the VVER reactor cores and have been included in the database for verification of computational fluid dynamics (CFD) codes and detailed by-channel calculation codes.

show abstract

Experimental studies of hydrodynamic and mass-transfer properties of coolant flow in VVER fuel assemblies TVSA

Cited by 16 publications

References 0 publications

Regularities of Formation of Flow of Coolant Behind the TVS-Kvadrat Mixing Spacing Grid of the PWR-Type Reactor

Regularities of Formation of Flow of Coolant Behind the TVS-Kvadrat Mixing Spacing Grid of the PWR-Type Reactor

Experimental Study of Local Hydrodynamics and Mass Exchange Processes of Coolant in Fuel Assemblies of Pressurized Water Reactors

Experimental investigation of the coolant flow in the VVER reactor core with TVSA fuel assemblies

Contact Info

Product

Resources

About