Пульсации давления в сечении
z
в момент времени
τ
образуют
удельную на единицу длины пучка твэлов распределенную гидроди-
намическую силу в плоскости, перпендикулярной оси ТВС [4]:
F
g
(
z, τ
) =
P
p
(
z, P, τ
)
·
R
p
(
P, z
)
·
ndP ,
(2)
где
p
(
z, P, τ
)
— распределение мгновенных значений пульсаций да-
вления по периметру зазора между внутренней поверхностью шести-
гранного чехла и внешним рядом твэлов;
R
p
(
P, z
)
— коэффициент
пространственных корреляций пульсаций давления по периметру за-
зора в с ечении
z
;
P, n
— периметр зазора и нормаль к грани внешнего
ряда пучка.
Для анализа закономерностей формирования нестационарных ги-
дродинамических нагрузок на пучок твэлов необходимы сведения о
характеристиках пульсаций давления в зазоре между внутренней по-
верхностью чехла и внешним рядом твэлов пучка. К таким характе-
ристикам следует отнести: среднеквадратические значения, определя-
ющие подводимую к пучку твэлов пульсационную энергию потока;
спектральный состав пульсаций давления, отражающий распределе-
ние пульсационной энергии в частотной области. Кроме того, для
оценки характера распределения гидродинамических нагрузок по дли-
не пучка необходимы количественные данные о продольных распре-
делениях интенсивности пульсаций давления вдоль пучка и простран-
ственных корреляциях пульсаций давления. Фазовые сдвиги пульса-
ций давления на противоположных гранях в одном сечении пучка
определяют направление и модуль вектора силы, действующей пер-
пендикулярно данным граням пучка твэлов. Перечисленные статисти-
ческие характеристики пульсаций давления определяют в целом за-
кономерности формирования действующих на пучок нестационарных
гидродинамических нагрузок.
В настоящее время отсутствуют данные о пульсациях давления
теплоносителя непосредственно в области пучка твэлов, получен-
ные на полномасштабных макетах или в условиях пусконаладочных
испытаний на натурных ТВС. Без проведенных измерений невоз-
можно получить количественные данные о действующих на пучок
твэлов гидродинамических нагрузках. В связи с этим в настоящей
работе описаны комплексные экспериментальные исследования по-
лей пульсаций давления и вибрационных характеристик пучка твэ-
лов при течении воды на полномасштабном макете ТВС ВВЭР-440
второго поколения. Пульсации давления измерялись с помощью пье-
зорезистивных датчиков, а виброперемещения — с использованием
двухкомпонентных пьезорезистивных виброакселерометров, включен-
ных в измерительные каналы синтегрирующими усилителями. Это
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 81
