Системный анализ и модели теплогидравлических процессов в оборудовании судовых ЯЭУ при воздействии внешних динамических сил тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Сатаев Александр Александрович

• Сатаев Александр Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Сатаев Александр Александрович

Введение

1. Анализ проблемы неизотермического перемешивания потоков и оценки влияния внешних воздействий на данные процессы в основном оборудовании судовых ЯЭУ

1.1. Обоснование актуальности исследования процессов неизотермического смешения потоков

1.2. Подходы к описанию и идентификации системы теплогидравлики ЯЭУ

1.3. Подходы к описанию и идентификации системы влияния качек и наклонов на судно и его реакторную установку

1.4. Применение системного подхода к новой системе: теплогидравлика+воздействие внешних сил

1.5. Постановка задач и цели исследования

2. Экспериментальное исследование процессов неизотермического перемешивания в статическом режиме

2.1. Описание объекта исследования

2.2. Элементарная экспериментальная модель

2.3. Однопетлевая модель

2.3.1. Описание экспериментального стенда

2.3.2. Результаты исследования. Рассмотрение интегральных характеристик потока

2.3.3. Математическая модель комбинированной задачи

2.4. Четырехпетлевая модель

2.4.1. Описание экспериментального стенда

2.4.2. Результаты исследования процессов неизотермического смешения потоков на входе в имитатор активной зоны

2.4.3. Оценка характеристик неизотермического течения на входе в имитатор активной зоны

2.5. Выводы по второй главе

3. Разработка методики исследования процессов неизотермического смешения под воздействием внешних динамических сил

3.1. Анализ экспериментального подхода к моделированию воздействия внешних динамических сил на теплогидравлические процессы

3.2. Методика исследования теплогидравлических процессов при воздействии внешних динамических сил

3.3. Описание стенда по исследованию динамических воздействий (изменения пространственной ориентации объекта) на теплогидравлические процессы

3.4. Описание кинематики и аналитический вывод уравнений движения, и их визуализация

3.5. Получение и обработка потоков информации, получаемых со стенда

3.5.1. Программный комплекс, отслеживание колебаний

3.5.2. Результаты экспериментальной работы

3.6. Выводы по главе

4. Системный анализ факторов, влияющих на процессы неизотермического смешения в статическом и динамическом режиме и на режимы с естественной циркуляцией теплоносителя

4.1. Естественная циркуляция теплоносителя, ее понятие и влияние на условия ее протекания качки

4.2. Экспериментальный стенд для исследования естественной циркуляции теплоносителя

4.3. Математическая модель контура для исследования процессов естественной циркуляции теплоносителя

4.4. Результаты экспериментальной работы

4.5. Имитационная модель стенда для исследования влияния качки на процессы естественной циркуляции

4.6. Результат применения системного подхода к анализу факторов, влияющих на процессы неизотермического смешения в статическом и динамическом режиме и на режимы с естественной циркуляцией теплоносителя

4.7. Выводы по 4 главе

Заключение

Благодарности

110

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Системный анализ и модели теплогидравлических процессов в оборудовании судовых ЯЭУ при воздействии внешних динамических сил»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Создание сложных теплогидравлических систем, используемых в ядерной энергетике и морской технике, невозможно без всестороннего анализа, комплексных испытаний и исследований готовых образцов на наземных стендах-прототипах, принципиальных моделях, как при принятии решений о внедрении, так и в процессе их эксплуатации в составе объектов транспортного и стационарного назначения.

Применительно к судовым ядерным энергетическим установкам (ЯЭУ) предварительная стендовая обработка способствует повышению надежности и безопасности, увеличивая время эксплуатации корабля по прямому назначению. Также она может помочь в нахождении и устранении проблем на уже действующих ЯЭУ, повышая ее живучесть и безопасность.

С каждым годом растут требования, предъявляемые к реакторным установкам (РУ) различного назначения. Эти требования напрямую связаны с безопасностью, эффективностью, надежностью, экономичностью и другими параметрами современных РУ. Сильно консервативный подход в данной постановке задачи сменяет место методам улучшенной оценки. В связи с этим возрастает объем исследований и испытаний, которые должны быть проведены на этапах проектирования, а также обоснования характеристик и ресурса таких РУ.

Моделирование процессов смешения жидкостей различных по температурам, вязкости, химическому составу имеет важное значение в понимании процессов тепломассопереноса. Эти процессы оказывают существенное влияние на условия работы реакторной установки, ее нейтронную физику, гидравлику, безопасность, прочность. Кроме того, не менее важной проблемой для ядерной энергетики, а в частности судовых ЯЭУ является проблема моделирования воздействия внешних динамических сил. К таким силам относятся силы, вызванные воздействием на все судно (а также все его элементы, включая ЯЭУ) вынужденных и свободных колебаний - качки.

Также в настоящее время всё больше внимания уделяется внедрению в состав атомных установок пассивных систем, которые не требуют вмешательства автоматики или оператора. Среди таких пассивных систем безопасности наиболее перспективными являются системы, основанные на применении принципов естественной циркуляции (ЕЦ). Наиболее значимыми проблемами ЕЦ в случае качки можно считать: снижение массового расхода, неустойчивый режим работы и срыв циркуляции.

Острота этих проблем также возрастает при обосновании режимов круглогодичной навигации атомного ледокольного флота, что предъявляет повышенные требования по безопасности, ресурсу, резервированию оборудования.

Отдельно хочется отметить, что имеются значительные исследования по моделированию влияния качки и крена на надежность и ресурс корпуса судна, а также влияние углов наклона на функционирование устройств навигации и управления летательными аппаратами.

Однако, в литературе отсутствуют системные исследования влияния режимов качек и наклонов на процессы неизотермического перемешивания потоков, а также естественной циркуляции.

Исходя из этого и учитывая большой комплекс факторов, воздействующих на судовую реакторную установку при ее эксплуатации, возникает необходимость комплексно рассматривать работу реакторной установки как единого целого.

Кроме судовой ядерной энергетики тематика исследования влияния качки на процессы тепломассопереноса актуальна для оптимизации режимов работы систем подогрева танкеров при перевозке высоковязкой застывающий жидкости [77]. На танкерах при перевозке высоковязких мазутов самым сложным вопросом является задача определения времени подогрева груза, так как она зависит от множества факторов: температуры, вязкости груза, района плавания, условий окружающей среды и других. Очень важно соблюдать температурный диапазон при перевозке и выгрузке, регламентируемый паспортом безопасности химической продукции.

Судовая качка в данном случае может выполнять интенсифицирующую роль [76] на тепломассоперенос покоящейся в сосуде (танке) жидкости. Этот эффект возможно применять с целью оптимизации алгоритмов систем подогрева для реализации энергосберегающего режима работы, который позволяет получать экономию за счет сокращения прямых расходов энергии на обогрев емкости нефтяного танка. Кроме того, схожий механизм реализации режимов смешанной/свободной конвекции возникает при перевозке груза автомобильным и железнодорожным транспортом, что дает возможность распространения данной технологии и на эти виды перевозок.

В научной литературе имеется ряд работ, посвященных исследованию влияния качки на абсорбционные холодильные приборы, размещенные на малых морских судах, как в наибольшей степени подверженных динамическим воздействиям (качке, тряске, кренам и дифферентам). При ударных нагрузках могут возникнуть значительные инерционные силы, которые могут вызвать непредвиденные перераспределения потоков жидкой фазы рабочего тела холодильного прибора, снижать его эффективность, а также вызвать термические напряжения в зоне подвода тепла.

Стоит также отметить влияние качки на гидродинамические процессы сепарации пара в выносном сепараторе циклонного типа. Циклонные сепараторы хорошо показали себя и обладают большой эффективностью в стационарных энергетических установках. В выносных циклонных аппаратах больших размеров процесс сепарации пара сильно зависит от качки. В вертикальном положении (обязательным требованием является такая установка) жидкая фаза под

6

действием центробежных сил и сил тяжести образует тело вращения, симметрично расположенное относительно оси циклона, но при качке это тело вращения будет деформироваться, ухудшая тем самым условия разделения жидкой и паровой фаз и снижая эффективность процесса сепарации.

Исходя из этого при рассмотрении вышеперечисленных теплогидравлических систем (процессы смешения теплоносителя, естественная циркуляция, процессы сепарации пара, режимы подогрева высоковязких сред, абсорбционные холодильные приборы) возникает необходимость комплексно рассматривать данные процессы с обязательным учетом внешних воздействий, причем стоит отметить, что именно для ядерной энергетики учет данных воздействий критически важен с точки зрения обеспечения ее безопасности и надежности.

Степень теоретической разработанности темы. Значительный вклад в изучение вопросов неизотермического перемешивания потоков в стационарных ядерных энергетических установках внесли работы зарубежных ученых на экспериментальных стендах: ROCOM (Германия) [87, 88], Vattenfall (США) [105], Fortum PTS (Финляндия), среди которых стоит отметить работы ученых S.Kliem, U.Rohde, T.Höhne, H.M.Prasser, Kuopanportti J, Yassin A. Hassan, Timo Toppila и др., а также работы отечественных ученых на стендах ОКБ Гидропресс -Ю.А.Безрукова, С.А.Логвинова, Е.А.Лисенкова, ОКБМ Африкантов - Большухина М. А., Будникова А. В., Фомичева В. И., Свешникова Д. Н. и др. Однако, данные исследования в большинстве своем были выполнены применительно к стационарным реакторным установкам типа ВВЭР (PWR) в статическом режиме. Реакторные установки судового назначения имеют определенную специфику как по конструкции и назначению, так и по режимам работы.

На корабельную установку во время эксплуатации действуют внешние динамические силы (результатом воздействия этих сил является качка - переменное периодическое движение судна под действием ветра и волнения), влияющие на все ее элементы, в том числе и ядерную энергетическую установку. Основное влияние качка в ЯЭУ оказывает на реактор и парогенератор, а также теплообменники смесительного типа, где происходит неизотермическое смешение потоков, что может негативно сказываться на режимах работы ЯЭУ. Исследования по данной тематике носят ограниченный характер, а также уже закрыты, среди них стоит отметить работы американских ученых (на стенде S5G), а также отечественный опыт работы на стенде КВ-2, расположенном в НИТИ им. А.П. Александрова (г. Сосновый Бор) и стендах АО ОКБМ Африкантов. Среди таких работ особенно стоит отметить работы Б.Д. Гусева, Р.И. Калинина, А.Я. Благовещенского и др. Однако, требование повышения безопасности, точности оценки действия различных факторов на судовую ЯЭУ делает актуальной задачу системного анализа и моделирования процессов неизотермического перемешивания и естественной циркуляции при воздействии на них внешних динамических сил различной природы.

7

Целью диссертационной работы является разработка моделей, методов, расчетных алгоритмов для решения задач оценки нестационарных теплогидравлических процессов в гидравлическом тракте ядерного реактора с учетом влияния внешних динамических сил (качка, крен), присущих судовой ЯЭУ.

В соответствии с целью поставлены и решены следующие задачи диссертационной работы:

1. Проведен обзор и анализ теплогидравлических процессов в различных частях оборудования судовой ЯЭУ;

2. Сформирована расчетно-экспериментальная система (входные параметры, математическое описание, выходные параметры), которая получена при объединении системы теплогидравлики и системы, связанной с воздействием внешних сил (качки);

3. Исследованы элементы полученной системы, их связи между собой, надсистемные свойства, базируясь на данных в литературе, а для новых элементов с помощью собственных экспериментальных методик.

4. Создана масштабная модель части гидравлического тракта для изучения нестационарных теплогидравлических процессов и экспериментальный стенд «Качающаяся платформа» для проведения испытаний;

5. Создан программный комплекс для учета влияния внешних динамических сил и алгоритм поддержки принятия решений оценки нестационарных теплогидравлических процессов при различных граничных условиях;

6. Проведена верификация полученных математических и экспериментальных моделей, базируясь на методиках и исследованиях, выполненных на геометрически подобных стендах -АО ОКБМ Африкантов, ОКБ Гидропресс, МГТУ им. Баумана (только стационарные режимы -без качки).

Объектом исследования являются теплогидравлические процессы смешения неизотермических потоков и естественной циркуляции, происходящие в основном оборудовании ядерных энергетических установок (экспериментальных моделях)

Предметом исследования являются модели, методы и средства информационной поддержки принятия решений для описания процессов смешения неизотермических потоков и естественной циркуляции, происходящие в основном оборудовании ядерных энергетических установок при воздействии внешних сил (качки)

Область исследования соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.13.01. - «Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и промышленности)»:

4. разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации;

9. разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов.

10. методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений в технических системах;

12. визуализация, трансформация и анализ информации на основе компьютерных методов обработки информации.

Методы исследования. В работе использовались методы моделирования сложных систем, цифровой обработки изображений, экспериментальные методы моделирования теплогидравлических процессов, методы имитационного моделирования.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Разработана модель неизотермического перемешивания потоков во внутриреакторном тракте, отличающаяся учетом влияния внешних динамических сил, что позволяет оценить поведение реакторной установки в широком диапазоне динамических режимов и обладающая возможностью более прецизионного описания влияния качки в виде колебаний в двух плоскостях (совместное действие бортовой и килевой качек). (Соответствует области исследования 9 паспорта специальности).

2. Разработан алгоритм получения и классификации изображений экспериментальных режимов процессов неизотермического смешения, отличающийся введением новых параметров и методики (Соответствует областям исследования 4, 12 паспорта специальности).

3. Разработана новая имитационная модель гидравлического тракта экспериментального стенда естественной циркуляции, верифицированная полученными в ходе экспериментов коэффициентами (стенд защищен патентом на полезную модель № 206341) (Соответствует области исследования 9 паспорта специальности).

4. Разработана система поддержки принятия решений, которая позволяет более эффективно учитывать критерии оценки степени перемешивания потока как для статического, так и для динамического режима, основанная на новой методике (защищена патентом на полезную модель № 202079), что позволяет использовать её для поддержки принятий решений по управлению динамическими и аварийными режимами работы реакторной установки. (Соответствует области исследования 10 паспорта специальности).

Обоснованность и достоверность результатов диссертационной работы подтверждены результатами экспериментального моделирования, а также корректным использованием математического аппарата и методов системного анализа. Кроме того, экспериментальные

9

результаты для статического режима не противоречат экспериментальным результатам, выполненным по другим методикам (кондуктометрический метод), описанных в работах АО ОКБМ Африкантов-НГТУ им. Р.Е. Алексеева (базовая лаборатория «Реакторная гидродинамика»), ОКБ Гидропресс, МГТУ им. Баумана.

Теоретическая значимость работы.

1. Введен характерный критерий степени перемешивания потока, как для стационарного, так и для динамического режима, что позволяет использовать его для поддержки принятий решений по управлению проектированием реакторной установки.

2. Предложенный в диссертационной работе подход и методика последовательного анализа влияния качки на теплогидравлические процессы могут быть использованы при построении исследований по оценке влияния других факторов и явлений на теплогидравлические системы, что подтверждено в работах [62], [64].

Практическая значимость работы.

1. Автоматизирован процесс сбора, обработки и визуализации экспериментальных данных по учёту влияния внешних динамических сил на процессы теплообмена в широком диапазоне.

2. Полученные результаты исследования могут быть использованы при верификации расчетных компонентов программ CFD- моделирования и создании цифровых двойников объектов использования атомной энергетики.

Сведения о внедрении результатов. Теоретические и прикладные результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе кафедры «Ядерные реакторы и энергетические установки» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева в дисциплинах «Теория тепломассопереноса» и «Генерация пара», а также при выполнении магистерских исследований и специальных глав выпускных квалификационных работ бакалавров и специалистов.

Полученные результаты стали основой дополнительной профессиональной программы повышения квалификации специалистов в области экспериментальных теплофизических исследований в объеме 40 часов, разработанной в Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е. Алексеева.

Получено заключение о применении результатов диссертационной работы в практическую деятельность Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук».

Апробация полученных результатов. Основные положения диссертации представлялись и докладывались на следующих научных конференциях и конкурсах:

10

1. XXII, XXIII, XXIV Нижегородской сессии молодых ученых (технические науки), Нижний Новгород, 2017 г. - 2019 г.;

2. XVI, XVII, XVIII Международных молодежных конференциях «Будущее технической науки» г. Нижний Новгород, 2017 г. - 2019 г.;

3. VIII Международная молодежная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи» г. Самара, 2017 г.

4. XX, XXII Международный научно-промышленный форум «Великие реки» г. Нижний Новгород, 2017, 2020 г.

5. XIV, XV, XVI Международная научно-практическая конференция «Будущее атомной энергетики - AtomFuture», г. Обнинск, 2018-2020 г.

6. XIII, XIV, XV, XVI Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Энергия», г. Иваново, 2018-2021 г.

7. I, II Всероссийская научно-практической конференции «Ядерные технологии: от исследований к внедрению», г. Нижний Новгород, 2018 г. - 2019 г.;

8. XXXI Международная конференция по компьютерной графике и машинному зрению «Графикон», 27 - 30 сентября 2021г., г. Нижний Новгород.

9. III Международная конференция молодых ученых, специалистов, аспирантов, студентов «Инновационные ядерные реакторы малой и сверхмалой мощности» г. Обнинск, 2018 г.

10. II Открытый конкурс Госкорпорации «Росатом» на лучший научно-технический доклад среди молодых специалистов и студентов (19 -20 октября 2021 г.)

11. IV Международная научная конференция «Наука будущего» и VI Всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего-наука молодых», организованные Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (17 ноября — 20 ноября 2021 года, г. Москва)

12. VIII, IX Международная конференция «Физико-техническая информатика (СРТ)», Институт теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ), г. Пущино, 2020-2021 г.

13. II Международная научно-практическая конференция «Альтернативная и интеллектуальная энергетика», г. Воронеж, 16-18 сентября 2020 года.

За высокие успехи в научной деятельности автор был удостоен: трижды стипендии имени академика Г.А. Разуваева (2019-2022), стипендии Президента РФ (2021-2022), именного корпоративного гранта АО «Концерн Росэнергоатом» (2020-2021), а также имеет более 10 дипломов за победы в научных конференциях и конкурсах, непосредственно связанных с тематикой диссертационного исследования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модель влияния внешней динамической силы (качки) на турбулентный моль жидкости;

2. Расчетно-экспериментальная система, полученная при объединении системы теплогидравлики и системы, связанной с воздействием внешних сил (качки);

3. Экспериментальные разработки и исследования по учету влияния внешних динамических сил на процессы неизотермического перемешивания и естественной циркуляции;

4. Методика экспериментального исследования процессов неизотермического перемешивания в статическом и динамическом режиме;

5. Разработанные качественные и количественные критерии степени неизотермического перемешивания;

6. Алгоритмическая и программная поддержка принятия решений учета влияния внешней динамической силы.

Публикация результатов.

По теме диссертации опубликовано 58 печатных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК РФ по специальности 05.13.01, 1 статья из перечня Web of Science по специальности 05.13.01, 3 работы из перечня Scopus, 4 статьи в журналах из перечня ВАК РФ по другим специальностям, 1 статья из перечня Web of Science по другим специальностям, получены 2 патента на полезные модели, а также получены: 1 свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ и 1 свидетельство о государственной регистрации базы данных.

Личный вклад автора.

Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие в проектировании, изготовлении и эксплуатации экспериментальных стендов для изучения процессов смешения неизотермического потоков и естественной циркуляции различных конфигураций, проведении экспериментов и расчетных исследований.

Автор принимал участие в программной реализации алгоритмов и внедрении созданного программного обеспечения. В большинстве работ, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежит ключевая роль при исследовании задачи и получении результатов.

В основных работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежат:

• в работах [56, 57, 61, 63] - постановка задачи, проведение экспериментального исследования, графическая интерпретация полученных результатов;

• в работах [65, 66] - постановка задачи, построение модели, разработка методик по учету влияния внешних динамических сил на теплогидравлические процессы, системный анализ и визуализация полученных результатов;

• в работах [97-99, 67, 69-73] - проведение экспериментального исследования, визуализация полученных результатов, применение для этих задач прикладных программных комплексов;

• в работах [62, 64] - автор применил методы, на которых основано настоящее диссертационное исследование к анализу других теплогидравлических систем: при влиянии на них газонасыщенного теплоносителя и применение другого перспективного тепловыделяющего элемента - шарового типа;

• в работах [58, 59] - автором непосредственно были проведены экспериментальные исследования, постановка задачи;

• в работах [60, 68] - автором было рассмотрено влияние качки на теплогидравлические процессы при естественной циркуляции, а также построение математической модели;

• в патенте на полезную модель [49] автор предложил саму идею и методику исследования теплогидравлических процессов при воздействии на систему колебаний в двух плоскостях, провел патентный поиск;

• в патенте на полезную модель [50] автор на основе предварительной проработки и ранее полученных результатов на стационарных моделях предложил применение полученной методики к анализу процессов естественной циркуляции в условиях качки.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 105 наименований, а также 8 приложений. Общий объём работы 132 страниц текста, содержащего 73 рисунка и 11 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются основные цели и задачи исследования.

В первой главе (Анализ проблемы неизотермического перемешивания потоков и оценки влияния внешних воздействий на данные процессы в основном оборудовании судовых ЯЭУ)

В данной главе рассмотрена постановка задачи системного подхода к анализу сложных систем теплогидравлики ЯЭУ и воздействия на неё внешних динамических сил.

Во второй главе (Экспериментальное исследование процессов неизотермического перемешивания в статическом режиме) предложен подход к разработке модели для исследования процессов неизотермического перемешивания в статическом режиме.

Сформированы основные принципы моделирования процессов неизотермического перемешивания потоков. Основным методом исследования процессов теплообмена до сих пор остается эксперимент. Исходя из этого, в ходе работ в период с 2018 года по настоящее время на базе «Лабораторного комплекса экспериментальных теплофизических стендов» кафедры «Ядерные реакторы и энергетические установки» были изготовлены, испытаны, исследованы несколько итераций экспериментальных стендов для исследования теплогидравлических процессов и процессов перемешивания неизотермических потоков, как в статическом, так и в динамическом режиме.

В третьей главе (Разработка методики исследования процессов неизотермического смешения под воздействием внешних динамических сил) рассмотрена задача учета влияния внешних динамических сил в виде пространственного изменения ориентации объекта исследования как в виде статического крена, так и в виде динамической качки. Для этого была предложена модель-качающаяся платформа для изучения влияния динамических параметров (качки) на процессы смешения неизотермических потоков.

В четвертой главе (Системный анализ факторов, влияющих на процессы неизотермического смешения в статическом и динамическом режиме и на режимы с естественной циркуляцией теплоносителя) по результатам экспериментальных исследований был получен массив факторов, влияющих на неизотермическое перемешивание и процессы естественной циркуляции как в статическом и динамическом режиме. Для исследования воздействия качки на процессы естественной циркуляции была разработана и испытана качающаяся петлевая трасса циркуляции. Также для отработки и учета влияния различных факторов на перемешивание неизотермических потоков и процессы естественной циркуляции была создана имитационная модель «Цифровой стенд», реализованная в программном комплексе динамического моделирования SimInTech. Результатом применения системного анализа к исследованию теплогидравлических процессов в судовой ЯЭУ при воздействии внешних динамических сил стали определенные рекомендации, связанные с необходимостью дополнительного учета парциальных режимов и режимов с малыми расходами (ЕЦ), а также необходимости конструкторской проработки циркуляционного тракта (установка смесительных устройств и изменение геометрии гидравлического тракта).

В заключении формулируются основные результаты, полученные в диссертационной работе.

1. Анализ проблемы неизотермического перемешивания потоков и оценки влияния внешних воздействий на данные процессы в основном оборудовании судовых ЯЭУ

В данной главе рассмотрена постановка задачи системного подхода к анализу сложных систем теплогидравлики ЯЭУ и воздействия на неё внешних динамических сил.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сатаев Александр Александрович, 2022 год

Список литературы

1. Андреев Н. Г. Результаты исследований при эксплуатации наземных стендов-прототипов по обоснованию и повышению радиационной безопасности транспортных ЯЭУ / Н.Г. Андреев [и др.] // Технологии обеспечения жизненного цикла - № 4 (14) - 2018.

2. Александров С.А. Определение необходимой мощности при движении ледокола "Лидер" в штормовых условиях / С. А. Александров, Г. И. Каневский, К. В. Курчуков [и др.] // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2021. - № 3(397). - С. 45-55. - DOI 10.24937/2542-2324-2021-3-397-45-55.

3. Авдеев Е.Ф., Чусов И.А., Устюжанин А.Я., Максимовский В.В. и др. Гидравлический стенд для испытаний моделей ядерных реакторов. // Известия вузов. Ядерная энергетика. №4, 2004, Стр. 70 - 83.

4. Баринов, А.А. Внедрение метода пространственной кондуктометрии для экспериментального изучения процессов смешения внутриреакторных потоков в современных ЯЭУ / А.А. Баринов [и др.] // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. - 2017. - № 2 (117). - С. 35-41.

5. Баринов А.А., Бородина В.Е., Дмитриев С.М., Хробостов А.Е. К вопросу о методологии обоснования теплотехнической надежности активных зон водяных энергетических реакторов / Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. - 2014. - №2. - С. 98-108.

6. Баттерворс Д. Теплопередача в двухфазном потоке / ред. Д. Баттерворс, Г. Хьюитт; пер. В.В. Ягова, А.К. Городова, А.П. Крюкова. - М.: Энергия, 1980. - 328 с.

7. Батырев, А. Н. Корабельные ядерные энергетические установки зарубежных стран / А. Н. Батырев, В. Д. Кошеверов, О. Ю. Лейкин. — СПб: Судостроение, 1994. — 327 а

8. Благовещенский, А.Я. Корабельные ядерные энергетические технологии в решении проблемы надёжности, безопасности и живучести АЭС России / А.Я. Благовещенский, С.М. Бор, В.Н. Митюков // Технологии обеспечения жизненного цикла ЯЭУ: науч.-техн. сб. / НИТИ им. А.П. Александрова. - Сосновый Бор. - 2015. - №1 - С.24-38.

9. Благовещенский, А. Я. Этапы реализации использования естественной циркуляции теплоносителя в корабельных ЯЭУ / А. Я. Благовещенский, Л. Б. Гусев // Технологии обеспечения жизненного цикла ядерных энергетических установок. - 2020. - № 2(20). - С. 9-18.

10. Белова, О.В., Волков В.Ю., Скибин А.П., Николаева А.В., Крутиков А.А., Чернышев А.В. Методологические основы CFD-расчетов для поддержки проектирования пневмогидравлических систем. Инженерный журнал: наука и инновации. 2013;(5):1-13.

11. Большухин М.А., Будников А.В., Фомичев В.И., Свешников Д.Н., Романов Р.И. Актуальные вопросы развития экспериментальной базы данных для верификации CFD программ

при их использовании в атомной энергетике. Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2013;2(99):117-125.

12. Бойко, М. С. Имитационное моделирование волновых нагрузок на корпус судна / М. С. Бойко // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А.Н. Крылова. - 2011. - № 60(344). - С. 93-104.

13. Болдырев О.Н. Судовые энергетические установки. Часть III. Комбинированные и ядерные энергетические установки. Северодвинск: Севмашвтуз, 2007. - 178 с.

14. Бородай И. К. Качка судов на морском волнении / И. К. Бородай, Ю. А. Нецветаев. Л.: Судостроение, 1969. 326 с.

15. Быховский И.А. Атомные суда // И.А. Быховский, Л.: Судпромгиз, 1961.

16. Волков В.В. Разработка полномасштабной теплогидравлической CFD модели первого контура реакторной установки АЭС-2006 В.В. Волков, Л.А. Голибродо, А.А. Крутиков, О.В. Кудрявцев, Ю.Н. Надинский, А.Т. Нечаев, А.П. Скибин Суперкомпьютерные дни в России 2018 // Russian Supercomputing Days 2018 // RussianSCDays.org

17. Воробьев В.М. Анализ безопасности ядерной энергетической установки универсального атомного ледокола при внешних воздействиях / В. М. Воробьев, А. И. Дульнев, И. В. Кудинович [и др.] // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А.Н. Крылова. - 2015. - № 89(373). - С. 21-34.

18. Вульфсон, И. И. Краткий курс теории механических колебаний / И. И. Вульфсон. — М: ВНТР, 2017. — 241 с. — Текст: непосредственный.

19. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа; 1973.

20. Гусев, Б.Д. Гидродинамические аспекты надёжности современных энергетических установок / Б.Д. Гусев, Р.И. Калинин, А.Я. Благовещенский - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение. 1989. - 216 с.

21. ГОСТ 30630.1.7-2013 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов при свободном падении, при падении вследствие опрокидывания; на воздействие качки и длительных наклонов

22. Деменюк С.Л., Медведев В.В., Сивуха С.М. Визуализация течения жидкости в каналах: монография - СПб.: Страта, 2014. - 134 с.

23. Дядик А.Н., Сурин С.Н. Энергетика атомных судов. - СПБ.: Судостроение, 2014. -

477 с.

24. Дмитриев С.М. Измерение температурного и напряженно-деформированного состояний трубного образца при воздействии локальных стохастических температурных

пульсаций / С. М. Дмитриев, Р. Р. Рязапов, А. В. Мамаев [и др.] // Приборы и методы измерений. - 2019. - Т. 10. - № 1. - С. 53-60. - DOI 10.21122/2220-9506-2019-10-1-53-60.

25. Дмитриев С. М. Экспериментальные исследования процессов турбулентного смешения в основном оборудовании ЯЭУ / С. М. Дмитриев, А. А. Баринов, А. А. Добров [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. - 2018. - № 3. - С. 120-126.

26. Добров А.А., Доронков Д.В., Рязанов А.В., Хробостов А.Е. Визуализация течения потока теплоносителя в модели опускной камеры ядерного реактора (2020). Научная визуализация 12.5: 37 - 45, DOI: 10.26583/sv.12.5.04

27. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. -М.: Машиностроение. 1975. 559 с.

28. Ильченко А.Г., Зуев А.Н., Харитонин И.Е. Исследование работы энергоблока ВВЭР-1000 в режиме естественной циркуляции теплоносителя. Вестник Ивановского государственного энергетического университета, 2008, № 2, с. 49-52.

29. Ковальногов, Н. Н. Прикладная механика жидкости и газа / Н. Н. Ковальногов. -Ульяновск, УлГТУ, 2010.

30. Коротаев В.В., Мельников Г.С., Михеев С.В., Самков В.М., Солдатов Ю.И. Основы тепловидения / В.В. Коротаев, Г.С. Мельников, С.В. Михеев и др. - СПб: НИУ ИТМО, 2012.

31. Кириллов, В. В. Математическое моделирование замкнутого контура с естественной циркуляцией теплоносителя / В. В. Кириллов // Машиностроение и инженерное образование. - 2020. - № 2(63). - С. 45-53.

32. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). - М.: Энергоатомиздат, 1990. -С.358.

33. Кресов, Д. Г. Об унификации требований к работоспособности транспортных реакторных установок при качке / Д. Г. Кресов. — Текст: непосредственный // Судостроение. — 2017. — № 5 (834). — С. 33.

34. Кресов Д.Г., Куликов А.В., Оленская Е.В. Обеспечение повышенных ресурсных характеристик судовых реакторных установок. Атомная энергия. 2019;127(1):8-13.

35. Крамеров А.Я., Шевелев Я.В. Инженерные расчеты ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1984.

36. Крапивцев, В. Г.; Солонин, В. И. Модельные исследования межпетлевого перемешивания теплоносителя во внутриреакторном напорном тракте ВВЭР-1000. Атомная энергия, [S.l.], v. 125, n. 5, p. 271-277, окт. 2019. ISSN 0004-7163. Доступно на: <https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2497>.

37. Кудинович И.В. Обоснование ядерной и радиационной безопасности атомного судна при внешних воздействиях. Труды Крыловского государственного научного центра. 2019; 1(387), С. 131-142.

38. Кузеро В.Б., Перевезенцев В.В. Структурные характеристики двухфазных газожидкостных потоков в условиях действия периодических поперечных сил // Вопросы атомной науки и техники. серия: ядерно-реакторные константы. 2016. №3. С. 132-142.

39. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена // С.С. Кутателадзе - М.; 1997.

40. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. — М.; 1960.

41. Логинова С.С. Исследование устойчивости контура естественной циркуляции теплоносителя // Вестник науки и образования. — 2017. — № 7(31). — С. 5-7.

42. Ллойд Дж. Системы тепловидения/ Дж. Ллойд - М.: «Мир», 1978.

43. Митенков Ф.М., Моторов Б.И., Моторова Э.А. Устойчивость естественного тепломассопереноса. М.: Атомиздат, 1976.

44. Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Механизмы неустойчивых процессов в тепловой и ядерной энергетике. М.: Энергоиздат, 1981.

45. Нечаев, Ю. И. Функция интерпретации при контроле динамики аварийного судна на волнении методами теории катастроф / Ю. И. Нечаев, О. Н. Петров // Морские интеллектуальные технологии. - 2014. - № 4-1(26). - С. 30-37.

46. Нестеров, Е. С. Ветровое волнение в арктических морях (обзор) / Е. С. Нестеров // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. - 2020. - № 3(377). - С. 19-41. - Б01 10.37162/2618-9631-2020-3-19-41.

47. НД 2-020101-112. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки атомных судов и плавучих сооружений. СПб., 2018.

48. НП-029-01 "Правила ядерной безопасности ядерных энергетических установок

судов"

49. Патент на полезную модель № 202079 Ш Российская Федерация, МПК G01M7/06. Двухплоскостной стенд для испытаний на качку и способ его применения для испытания теплогидравлических моделей: № 2020136082: заявл. 03.11.2020: опубл. 29.01.2021 / В. В. Андреев, А. А. Сатаев; заявитель ФГБОУ ВО "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ).

50. Патент на полезную модель № 206341 Ш Российская Федерация, МПК G01N 25/58. Стенд для испытаний на качку и статический крен гидравлических контуров с естественной циркуляцией: № 2021111425: заявл. 22.04.2021: опубл. 06.09.2021 / А. А. Сатаев, А. М. Самойлов, В. В. Андреев, А. А. Блохин; заявитель ФГБОУ ВО "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева".

115

51. Прохоров А., Лысачев М. Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт - М.: ООО «АльянсПринт», 2020.

52. Проскуряков, К. Н. Математические модели источников теплогидравлических возмущений в контурах АЭС / К. Н. Проскуряков // Теплоэнергетика. - 1999. - № 6. - С. 6-11.

53. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000, 576 стр.

54. Рябов А.А., Скибин А.П., Волков В.Ю., Голибродо Л.А., Крутиков А.А., Кудрявцев О.В. Создание цифрового двойника АЭС на основе вычислительной теплогидравлики. CAD/cam/caeObserver. 2018;7(123):41-45.

55. Ремез, Ю. В. Качка корабля / Ю. В. Ремез. — Л.: Судостроение, 1983. — 328 c.

56. Сатаев_А.А. Экспериментальное моделирование переходных

теплогидравлических процессов в энергетической установке / В. С. Братыгина, Д. И. Новиков, А. А. Сатаев, В. И. Мельников // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. -2021. - Т. 9. - № 2(33). - С. 28-29. - DOI 10.26102/2310-6018/2021.33.2.015.

57. Сатаев А.А. Моделирование и анализ процессов смешения неизотермических потоков в энергетических установках / А. А. Сатаев, М. А. Игонин, К. В. Шарафетдинова [и др.] // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2020. - Т. 8. - № 1(28). - С. 2829. - DOI 10.26102/2310-6018/2020.28.1.018.

58. Сатаев А.А. Оценка влияния внешней динамической силы на смешение неизотермических потоков в реакторной установке / А. А. Сатаев, А. А. Березин, О. В. Хвойнов, А. В. Дунцев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2019. -№ 5. - С. 5-11. - DOI 10.17588/2072-2672.2019.5.005-011.

59. Сатаев А.А. Исследование процессов смешения неизотермических потоков на модели судовой ядерной энергетической установки / А. А. Сатаев, А. В. Дунцев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2018. - № 5. - С. 26-32. - DOI 10.17588/2072-2672.2018.5.026-032.

60. Сатаев А.А. Разработка модели контура с естественной циркуляцией теплоносителя в установках качки / А.М. Самойлов, А.А. Сатаев, А.А. Блохин, В.В. Иванов // Вестник ИГЭУ 6, 2021

61. Сатаев А.А. Гидравлический расчёт исследовательского стенда "однопетелевая модель смешения" / А.А. Сатаев, Д. И. Новиков, А. А. Березин, О. В. Хвойнов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2019. - № 6. - С. 118-121.

62. Сатаев А.А. Исследование переходных процессов с газонасыщенным теплоносителем в модели петли судовой ядерной энергетической установки / В. С. Братыгина, Д.

И. Новиков, А. А. Сатаев [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2021. - № 1. - С. 1821.

63. Сатаев А.А. Исследование процессов смешения неизотермических потоков на однопетлевой модели реакторной установки / А. А. Сатаев, А. В. Дунцев, Д. А. Воробьев, Н. А. Красавин // Современные наукоемкие технологии. - 2018. - № 3. - С. 96-101.

64. Сатаев А.А, Березин А.А.,Новиков Д.И., Хвойнов О.В., Андреев В.В. Расчётное обоснование теплотехнической надёжности активной зоны водо-водяного реактора с шаровыми тепловыделяющими элементами // Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 44—50. Б01: 10.24160/1993-69822021-5-44-50.

65. Сатаев А.А. Методика исследования теплогидравлических процессов при воздействии внешних динамических сил / А. А. Сатаев, С. А. Чесноков, Д. И. Новиков, В. В. Андреев // Морские интеллектуальные технологии. - 2021. - № 1-1(51). - С. 23-30. - Б01 10.37220/М1Т.2021.51.1.003.

66. Сатаев А.А. Создание экспериментальной базы и методики системной оценки влияния изменения пространственной ориентации на теплогидравлические процессы / Сатаев А.А., Андреев В.В., Самойлов А.М., Блохин А.А. / Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 2: С. 70-75.

67. Сатаев А.А. Экспериментальное моделирование динамических воздействий на смешение неизотермических потоков / А. А. Сатаев, А. А. Березин, Д. И. Новиков, В. В. Андреев // Ядерные технологии: от исследований к внедрению - 2021 : Сборник материалов научно-практической конференции, Нижний Новгород, 16 апреля 2021 года. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2021. - С. 73-75.

68. Сатаев А.А., Самойлов, А. М. Моделирование влияния динамических воздействий на процессы естественной циркуляции / А. М. Самойлов, С. А. Чесноков, А. А. Сатаев // Энергия-2021: Шестнадцатая Всероссийская (Восьмая международная) научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных. В 6 т., Иваново, 06-08 апреля 2021 года. - Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2021. - С. 23.

69. Сатаев А.А. Моделирование и анализ процессов смешения неизотермических потоков в энергетических установках / А. А. Сатаев, В. В. Андреев, А. В. Дунцев // Альтернативная и интеллектуальная энергетика: Материалы II Международной научно-практической конференции, Воронеж, 16-18 сентября 2020 года. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2020. - С. 116-117.

70. Сатаев А.А. Исследование процессов естественной циркуляции в условиях динамических воздействий / А. М. Самойлов, А. А. Сатаев, В. А. Короваев, В. В. Андреев // Будущее атомной энергетики- AtomFuture 2020: XVI Международная научно-практическая

117

конференция: тезисы докладов, Обнинск, 23-24 ноября 2020 года / Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Обнинский институт атомной энергетики Интернет-школа СНГ. - Обнинск: Обнинский институт атомной энергетики - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 2020. - С. 9395.

71. Сатаев А.А. Однопетлевая модель исследования процессов смешения неизотермических потоков / А. А. Сатаев, А. В. Дунцев // XXIII Нижегородская сессия молодых ученых (технические, естественные, математические науки): материалы докладов, Нижний Новгород, 22-23 мая 2018 года. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, 2018. - С. 157-159.

72. Сатаев А.А. Исследование процессов смешения неизотермических потоков в модели-имитаторе тепловыделяющей сборки / А. А. Сатаев, Д. И. Новиков, А. В. Дунцев, В. В. Андреев // Великие реки' 2020: Труды научного конгресса 22-го Международного научно-промышленного форума, Нижний Новгород, 27-29 мая 2020 года / Ответственный редактор А.А. Лапшин. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2020. - С. 343-344.

73. Сатаев А.А. Расчетно-экспериментальное исследование процессов смешения неизотермических потоков водяного теплоносителя в моделях судовых ядерных энергетических установок / А. А. Сатаев // III Международная научная конференция " Наука будущего". IV Всероссийский форум " Наука будущего - наука молодых»: Сборник тезисов докладов участников, Сочи, 14-17 мая 2019 года. - Сочи: Общество с ограниченной ответственностью «Инконсалт К», 2019. - С. 59.

74. Смагин Д. И., Старостин К. И., Савельев Р. С., Кобринец Т. А., Сатин А. А., "Методика создания динамической математической модели системы нейтрального газа для перспективного самолета в программном комплексе SimInTech", Сотр. nanotechnol., 2018, № 2, 21-27.

75. Сидоров, В. Г. Исследование перемешивания в циркуляционном трубопроводе и опускном канале корпусного реактора при аварии с малой потерей теплоносителя : специальность 05.14.03 «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Сидоров Валерий Григорьевич ; ОАО «НПО ЦКТИ». — Санкт-Петербург, 2006. — 173 с. — Текст: непосредственный.

76. Селиванов, Н. В. Моделирование тепломассообмена высоковязких жидкостей в колеблющейся емкости: Разработка методов расчета, эксперимент, промышленное

118

использование: специальность 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Селиванов Николай Васильевич — Астрахань, 2002. — 397 с. — Текст: непосредственный.

77. Селиванов, Н. В. Теплообмен и гидродинамика у ограждающих поверхностей танков морских нефтеналивных судов в условиях качки / Н. В. Селиванов, С. И. Кузьмин, К. Б. Андрис, В. И. Евдашкин // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2009. - № 2. - С. 92-98.

78. Саркисов А. А. Динамика ядерных энергетических установок подводных лодок Севастоп. высш. воен.-мор. уч-ще. — Севастополь, 1964. — 300 с.

79. Скороходов, Д. А. Основные принципы системных исследований судна на подводных крыльях / Д. А. Скороходов, Ю. Е. Крылов, А. Л. Стариченков // Морские интеллектуальные технологии. - 2021. - № 1-1(51). - С. 118-125. - DOI 10.37220/MIT.2021.51.1.017.

80. Таранов, А. Е. Численное моделирование динамики судна в задачах управляемости и качки / А. Е. Таранов, А. Э. Блищик // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2018. - № 2(384). - С. 29-38. - DOI 10.24937/2542-2324-2018-2-384-29-38.

81. Харламов, С. Н. Моделирование пространственных течений вязких сред в системе каналов с участками соединений сложной формы / С. Н. Харламов, Д. С. Фатьянов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - Т. 332. - № 5. -С. 70-88. - DOI 10.18799/24131830/2021/05/3187.

82. Целемецкий В.А. Основы технической системологии. Т. 1, 2. // СПб. Высшее военно-морское инженерное училище, 1996.

83. Чайников К.Н. Общее устройство судов / К.Н. Чайников. - Судостроение, Ленинград, 1971.

84. Чижиумов, С. Д. Основы динамики судов на волнении / С. Д. Чижиумов. -Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2010. - 110 с.

85. Чусов И. А. Численный анализ влияния малых геометрических искажений проточной части гидромодели на распределения расходов в рабочих каналах корпусного реактора / И. А. Чусов, В. А. С. А. П. Лубенский, Ю. С. Юрьев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. - 2008. - № 3. - С. 101-107.

86. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М.: Наука, 1974. - 711 с

87. Farkas, Istvan, Hutli, Ezddin, Farkas, Tatiana, Takács, Antal, Guba, Attila, Tóth, Iván, Validation of Computational Fluid Dynamics Calculation Using Rossendorf Coolant Mixing Model Flow Measurements in Primary Loop of Coolant in a Pressurized Water Reactor Model

88. Höhne, T., Kliem, S. (2006), "Coolant mixing studies of natural circulation flows at the ROCOM test facility using ANSYS ANSYS-CFX", CFD4NRS 2006, 05.-07.09.2006, Garching, Germany, Proceedings, Paper 23

89. Hongye Zhu , Xingtuan Yang , Jiyuan Tu & Shengyao Jiang (2013) Experimental investigation of natural circulation in a symmetrical loop under large scale rolling motion conditions, Journal of Nuclear Science and Technology, 50:8, 844-855, DOI: 10.1080/00223131.2013.808969

90. Kuopanportti J. Поведение активной зоны реактора ВВЭР-440 на АЭС Ловииза при неполном перемешивании раствора бора во время останова в условиях естественной циркуляции. В кн.: 9-я международная научно-техническая конференция "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР", ОКБ «ГИДРОПРЕСС», г. Подольск.

91. Keler, A. Studying OpenCV 3. Development of computer vision programs in C ++ using the OpenCV library / A. Keler, G. Bradsky; translated from English by A. A. Slinkin. - Moscow: DMK Press, 2017.

92. Lisenkov E A, Bezrukov Yu A, Ulyanovsk V N, Saliy L A, Ulyanovsk D V, Zaitsev D V, Sergeev S G, Bykov M A, Zaitsev S I 2008 Research of mixing of the heat carrier in the lower chamber of the reactor Questions of nuclear science and technology Series: «Ensuring the safety of nuclear power plants» 23 3-17

93. Misale, Mario. (2014). Overview on single-phase natural circulation loops. Conference: Int. Conf. on Advances in Mechanical & Automation Engineering - MAEAt: Rome (Italy)

94. OpenCV Tutorial C++, URL: https://www.opencv-srf.com/p/introduction.html.

95. Rohde, U., Kliem, S., Hemström, B., Toppila, T., Bezrukov, Y. (2005), The European project FLOMIX-R: Description of the slug mixing and buoyancy related experiments at the different test facilities (Final report on WP 2), Report FZR-430, ISSN 1437-322X, 214p., Rossendorf, Germany

96. Suid, Lawrence (1990). The Army's nuclear power program: the evolution of a support agency. New York: Greenwood Press. pp. 99-107

97. Sataev A.A., V.V. Andreev, D.I. Novikov, Ju.S. Perevezentseva A simulation study of processes for mixing non - isothermal flows under dynamic effects CPT2020 Computing in Physics and Technology Proceedings of the 8th International Scientific Conference on Computing in Physics and Technology Moscow region, Russia, November 09 - 13, 2020.

98. Sataev A. A., V. V. Andreev, A. V. Duntsev, D. I. Novikov, A. A. Berezin Investigation of the influence of gravitational forces on the thermal - hydraulic processes of power plants TPCASE 2020 IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1035 (2021) 012036

99. Sataev A. A. and V. V. Andreev Visualization of non-isothermal liquids mixing processes under the influence of external forces / 31st International Conference on Computer Graphics

and Machine Vision «GraphiCon-2021», which will take place on September 27-30, 2021 in Nizhny Novgorod.

100. Sataev А.А., А.М. Samoilov, А.А. Blokhin, P.V. Blinokhvatov, V.V. Andreev Usage of visualization methods to determine the genuine flow rate CPT2021: 9th International Conference CPT2021 on Computing for Physics and Technology, November 08-12, 2021, Puschino, Moscow region, Russia.

101. SimlnTech справочная система https://help.simintech.ru/#o_simintech/browsers.html

102. Timo Toppila Fortum Nuclear Services, Finland CFD SIMULATION OF FORTUM PTS EXPERIMENT

103. Walker, C. Investigations on mixing phenomena in single-phase flow in a T-junction geometry / C. Walker, M. Simiano, R. Zboray, H.-M Prasser // Nucl. Eng. Des. - Vol.239(1). - 2008. -P. 116-126.

104. Xingtuan Yang, Yanfei Sun, Zhiyong Liu, Shengyao Jiang, "Natural Circulation Characteristics of a Symmetric Loop under Inclined Conditions", Science and Technology of Nuclear Installations, vol. 2014, Article ID 925760, 8 pages, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/925760

105. Yassin A. Hassan (Texas A&M University, College Station, USA), Computational fluid dynamics for natural circulation: needs & verification and validation, IAEA Course on Natural Circulation in Water-Cooled Nuclear Power Plants, International Centre for Theoretical Physics (ICTP), Trieste, Italy.

Таблица 1.1

Примеры визуализации по классам задач и параметры испытаний

№

К

л

а

с

с

а

Параметры колебательного Период Ампли-

движения (из данных коле- туда акселерометра-гироскопа) баний

Картина смешения в стационарном (установившемся) режиме

Пояснение по классам задач:

1 класс - Статический режим при впрыске в расположенные друг напротив друга патрубки (01=02)

2 класс - Динамический режим (качка в одной плоскости с большим периодом) при впрыске в расположенные друг напротив друга патрубки (01=02). Расположение патрубков ортогонально направлению колебательного движения.

3 класс - Динамический режим (качка в одной плоскости с малым периодом) при впрыске в расположенные друг напротив друга патрубки (01=02). Расположение патрубков ортогонально направлению колебательного движения.

4 класс - Статический режим при впрыске в расположенные рядом патрубки (01=02)

5 класс - Динамический режим (качка в одной плоскости с малым периодом) при впрыске в расположенные рядом патрубки (01=02)

6 класс - Динамический режим (качка в одной плоскости с малым периодом) при впрыске в расположенные рядом патрубки (01=02). Расположение патрубков сонаправлено направлению колебательного движения.

7 класс - Статический крен при впрыске в расположенные друг напротив друга патрубки (01=02). Угол крена 150.

8 класс - Динамический режим (качка в двух плоскостях) при впрыске в расположенные друг

напротив друга патрубки (01=02). колебательного движения.

Расположение патрубков ортогонально направлению

Рисунок 1.1 - Реализация управления и отображения окна объектов базы данных (положение

объекта)

Рисунок 1.2 - Реализация управления и отображения окна объектов базы данных (температуры

в характерных областях)

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

О внедрении результатов диссертационной работы Сатаева Александра Александровича «Системный анализ и модели теплогидравлических процессов в оборудовании судовых ЯЭУ при воздействии внешних

динамических сил»

Настоящий акт составлен о том, что основные положения диссертационной работы Сатаева Александра Александровича «Системный анализ и модели теплогидравлических процессов в оборудовании судовых ЯЭУ при воздействии внешних динамических сил» (научный руководитель д.т.н., профессор Андреев В.В.), представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук поспециальности 05.13.01. - «Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и промышленности)» (технические науки) были использованыФедеральным государственным бюджетным научным учреждением «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук» отделом элементной базы лазерных систем (390) при работе над опытными образцами лабораторных стендов для прецизионного кондиционирования по микропримесному составу ростового раствора категории ОСЧ в процессе выращивания крупногабаритных монокристаллов группы дигидрофосфата калия (система непрерывной фильтрации).

Результаты применены при обосновании теплогидравлических процессов и процессов смешения неизотермических потоков в импактной (затопленной струе) при осуществлении ввода/вывода раствора в объем ростового стенда и создании специальных устройств для осуществления данных процессов.

Заведующий отделом элементной базы лазерных систем (390)