Проточная часть модели выполнена с сохранением геометрическо-
го подобия. Напорная камера модели создана для двух различных ва-
риантов геометрии с имитаторами опорных стояков (см. рис. 1) и без
имитаторов. Для подводящих и отводящих патрубков, опускного трак-
та и коллекторов под днищем шахты масштаб моделирования равен
1:17. Число имитаторов опорных труб и число отверстий перфора-
ции в днище шахты модели уменьшено по сравнению с натурными:
55 имитаторов вместо 163 натурных опорных стояков; число отвер-
стий — 379 вместо 1332. Доли площади для течения модельной среды
через перфорацию днища шахты и имитаторы опорных стояков выбра-
ны в модели одинаковыми с натурными. Такое решение преследовало
цель увеличить числа Рейнольдса течения в отверстиях перфорации
и имитаторах опорных стояков для достижения подобия в условиях
достаточно высоких чисел Рейнольдса.
Эти условия моделирования позволили повысить значения числа
Рейнольдса течения в отверстиях перфорации днища шахты и имита-
торах до
3
,
2
·
10
4
и 3080 соответственно и обеспечить близкие зна-
чения местных гидравлических сопротивлений, слабо зависящих от
значения числа Рейнольдса при турбулентном течении потока. В ре-
акторе ВВЭР-1000 при номинальном режиме соответствующие числа
Рейнольдса равны
4
,
5
·
10
6
и
2
,
3
·
10
5
.
Течение в модели напорной камеры исследовалось при использова-
нии дистиллированной воды с температурой 30. . . 40
◦
C и давлением до
0,3МПа, циркулирующей в замкнутом контуре гидродинамического
стенда Э7-ЭЛЕМАШ [7]. Во вспомогательных экспериментах в каче-
стве модельной среды использовали воздух с температурой 40. . . 60
◦
C
и давлением, близким к атмосферному, при размещении в разомкнутом
газодинамическом контуре. Числа Рейнольдса течения воды и воздуха
в подводящих патрубках модели составляли
2
,
7
·
10
5
и
1
,
1
·
10
5
против
7
,
3
·
10
7
в натурных условиях в реакторах ВВЭР-1000.
Для исследования характеристик потока в модели напорной каме-
ры в экспериментах измеряли:
— распределение скорости потока по поверхности симметрии коль-
цевого опускного тракта (в четырех сечениях по высоте тракта);
— значения скорости потока на оси симметрии имитаторов опор-
ных стояков в сечении истечения потока из имитаторов.
Для установления распределения скорости потока по сечению вы-
хода из имитаторов опорных стояков во вспомогательных эксперимен-
тах были выполнены измерения скорости потока вдоль линий сим-
метрии треугольной решетки имитаторов. Поскольку указанные рас-
пределения скорости характеризовались существенной неравномер-
ностью, зависящей от положения имитаторов, на выходе из каждого
имитатора были установлены трубки длиной 145 мм (диаметр трубок
72 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 2
