Стенды для измерения средних и локальных скоростей теплоносителя в ячейках сборок

Стенды ЛИС (локальные и средние скорости) были разработаны и изготовлены для проведения экспериментальных исследований по контракту с KAERI (Научно-исследовательский институт атомных энергетических установок. Южная Корея). Стенды предназначены для определения средних и локальных (вектор скорости) скоростей в ячейках сборок реакторных установок.

Стенд ЛИС-А (рис. 1) предназначен для исследования в сборках номинальных размеров (55 имитаторов твэл, шаг закрутки 0,4 м гидравлический диаметр 2,3 мм, число ячеек 138) с плотноупакованными закрученными имитаторами твэл. Изготовлены три типа сборок отличающиеся формой вытеснителей в том числе сборка с блокировкой половины входного сечения.

Стенд ЛИС-В предназначен для исследования в сборках увеличенных размеров (7-м стержней, шаг закрутки и размеры твэл увеличены примерно в 11,5 раз). Изготовлено три типа сборок, в том числе сборка с блокировкой половины входного сечения и сборка с укороченной длиной (1/4 длины).

В качестве теплоносителя на стендах используется вода при атмосферном давлении.

В ходе проведения экспериментов на рабочем участке измеряются и записываются следующие параметры:

давление на выходе из рабочего участка;
перепады давления на всей длине рабочего участка и на отдельных его участках;
температура воды на входе и выходе из рабочего участка;
массовый расход воды через рабочий участок;
расходы воды в ячейках сборки (метод изокинетического отбора);
вектор скорости в отдельных точках ячеек

Сборки оснащались участками визуализации, системами перемещения и установки в ячейки пробоотборника и трубки статического давления, позволяющие осуществить изокинетический отбор проб, устройством для измерения вектора скорости.

**Рис. 1.** Основные элементы стенда ЛИС-А: 1 — сборка из имитаторов твэл, 2 — корпус, в котором размещена сборка, 3 — верхняя решетка, 4 — входной участок,
5 — участок визуализации, 6 — выходной участок

**Рис. 2.** Пример измеренного вектора скорости в различных точках одной из ячеек сборки

**Рис. 3.** Поперечное сечение сборки с фрагментом ДР штатной геометрии 127 стержней

В настоящее время стенды ЛИС-А и ЛИС-В находятся в рабочем состоянии (возможна их модернизация для решения более широкого диапазона задач). Стенды позволяют проводить измерения средних и локальных (вектор скорости) скоростей в ячейках сборок. На основе этих измерений возможна оптимизация конструкций ТВС с точки зрения межъячейкового перемешивания, повышения энергонапряженности, верификации трехмерных и поячейковых кодов.