ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ТРАНСПОРТНОЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 621.311.25
В. В. П е р е в е з е н ц е в
ВОЗБУЖДЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ПУЧКА ТВЭЛОВ
РЕАКТОРОВ ВВЭР ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОТОКОМ
ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Получены экспериментальные данные о пульсациях давления при
турбулентном течении воды в полномасштабном макете тепло-
выделяющих сборок ВВЭР-440. На базе многоточечных измерений
пульсаций давления по периметру и длине пучка твэлов оценены
гидродинамические нагрузки и получены соответствующие им экс-
периментальные данные о виброперемещениях. Показано, что тур-
булизирующие поток входные устройства (в частности, дроссель-
ные шайбы) оказывают существенное влияние на гидродинамиче-
ские нагрузки и уровни вибраций пучка твэлов. С уменьшением диа-
метра дроссельных шайб гидродинамические нагрузки на участке
пучка твэлов вблизи нижней опорной решетки возрастают, а их
спектральный состав характеризуется низкочастотными широко-
полосными резонансами. На основе данных о продольных распреде-
лениях пульсаций давления установлено, что влияние дроссельных
шайб (либо других входных устройств) на формирование гидроди-
намических нагрузок распространяется на начальный гидродина-
мический участок течения теплоносителя в пучке, т.е. в пределах
первых двух-трех пролетов пучка.
E-mail:
Ключевые слова
:
ядерные реакторы, тепловыделяющие сборки, гидро-
динамически возбуждаемые вибрации, пучки тепловыделяющих элемен-
тов, пульсации давления, гидродинамические нагрузки, спектральные ха-
рактеристики.
При анализе динамических нагрузок и соответствующих им ин-
тенсивностей вибраций обтекаемых турбулентным потоком конструк-
ций принято устанавливать связь между характеристиками пульсаций
давления в потоке и его нестационарным силовым воздействием на
обтекаемые поверхности [1]. В водоохлаждаемых ядерных реакто-
рах ВВЭР пульсации давления обусловлены особенностями течения
теплоносителя в проточном тракте контура циркуляции и динами-
ческими характеристиками главных циркуляционных насосов (ГЦН).
Измерения пульсаций давления в проточном тракте реакторов ВВЭР
показывают, что их среднеквадратические значения могут достигать
значений
∼
20
кПа при максимальной скорости 10 м/с. При этом основ-
ная энергия пульсаций давления сосредоточена в частотном диапазоне
5. . . 10 Гц. Воздейс твиенизкочастотных пульсаций давления большой
78 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4
