4 / 8
Рис. 2. Принципиальная схема энергетической установки:
– – – — комплекс ВНЭУ на основе высокометализированного топлива;
− ∙ − ∙ −
—
возможный вариант работы в надводном положении или на перископной глубине
(рис. 2). Это способствует снижению затрат на эксплуатацию, так как
высокометаллизированный топливный элемент используется только в
подводном положении.
Особенностью работы разрабатываемого тепловыделяющего эле-
мента является то, что, изменяя скорость подачи окислителя, мож-
но регулировать тепловыделение и реакция может быть остановлена,
что невозможно сделать в термитных установках. Температура по-
верхности разрабатываемого тепловыделяющего элемента при расчет-
ных параметрах работы не должна превышать температуру плавления
алюминия. При проектной аварийной ситуации (разрыв трубопрово-
да, подающего теплоноситель в парогенератор, и отключение подачи
кислорода в тепловыделяющий элемент) температура поверхности па-
рогенератора не должна превышать температуру плавления материала
парогенератора.
Для практического подтверждения был изготовлен эксперимен-
тальный стенд, на котором проведены исследования горения расплава
топлива, включая зажигание, расплавление и горение массива топ-
лива, а также временное и полное прекращение подачи окислителя.
Исследование проводилось для образцов длиной до 500 мм, диаме-
тром 20. . . 40 мм. В ходе испытаний было показано, что при прекра-
щении подачи окислителя через канал, заполненный мелкодисперсны-
ми (менее 10 мкм) либо крупными частицами оксидов, реакция через
некоторое время прекращается (рис. 3). На рис. 4 показан частично
прогоревший тепловыделяющий элемент.
По результатам экспериментов по определению границ зоны
горение–расплавление со сливом расплава горючего и продуктов сго-
рания и захолаживание инертным газом, было установлено что зона
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 6 77