nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2024-4-191-195nuc-782Research ArticleСтатьиРАЗРАБОТКА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ УСТАНОВКИ «EAGLE» ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТОТИПА КОРИУМА РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ С НАТРИЕВЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМDEVELOPMENT OF A THERMOPHYSICAL MODEL OF THE ELECTRIC MELTING FURNACE OF THE “EAGLE” FACILITY FOR OBTAINING A CORIUM PROTOTYPE OF A FAST NEUTRON REACTOR WITH A SODIUM COOLANTАкаевА. С.AkaevA. S.

Курчатов

Kurchatov

akaev@nnc.kzТолеубековК. О.ToleubekovK. O.

Курчатов

Kurchatov

toleubekov@nnc.kzБекмулдинМ. К.BekmuldinM. K.

Курчатов

Kurchatov

bekmuldin@nnc.kzНурпаисоваГ.NurpaissovaG.

Курчатов

Kurchatov

nurpaissova@nnc.kzХасеноваС.KhasenovaS.

Курчатов

Kurchatov

khasenova@nnc.kzФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan20243012202404191195Copyright © Акаев А.С., Толеубеков К.О., Бекмулдин М.К., Нурпаисова Г., Хасенова С., 20252025Акаев А.С., Толеубеков К.О., Бекмулдин М.К., Нурпаисова Г., Хасенова С.Akaev A.S., Toleubekov K.O., Bekmuldin M.K., Nurpaissova G., Khasenova S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/782

В настоящей статье приведены результаты моделирования температурного поля электроплавильной печи установки «EAGLE». В процессе моделирования была создана двухмерная осесимметричная теплофизическая модель в программном комплексе ANSYS и проведена валидация модели путем сравнения расчетных значений температуры с экспериментальными данными. Валидация модели показывает, что отклонение расчетных и экспериментальных значений температур в контрольных точках не превышают допустимых пределов. Таким образом, разработанная теплофизическая модель может быть использована при обосновании дальнейших экспериментов на установке «EAGLE».

This article presents the results of modeling of the temperature field of the electric melting furnace of the “EAGLE” facility. The two-dimensional axisymmetric thermophysical model was created in the ANSYS software and the model was validated by comparing the calculated temperature values with experimental data during modeling. Validation of the model shows that the deviations of the calculated and experimental temperature values at the control points do not exceed the permissible limits. Thus, the developed thermophysical model can be used to justify further experiments at the “EAGLE” facility.

кориуминдукционный нагреввалидацияANSYSмоделированиеустановка «EAGLE»coriuminduction heatingvalidationANSYSmodeling«EAGLE» facilityДанное исследование было выполнено при финансовой поддержке Министерства энергетики Республики Казахстан в рамках программно-целевого финансирования по научным, научно-техническим программам на 2024–2026 годы по теме «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан» (ИРН проекта – BR24792713).ReferencesJourneau, C., Bouyer, V., Cassiaut-Louis, N. and et.al. SAFEST roadmap for corium experimental research in Europe // Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE24). Charlotte, North Carolina, June 26–30, 2016. https://doi.org/10.1115/ICONE24-60916Journeau, C., Bouyer, V., Cassiaut-Louis, N. and et.al. SAFEST roadmap for corium experimental research in Europe // Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE24). Charlotte, North Carolina, June 26-30, 2016. https://doi.org/10.1115/ICONE24-60916Bechta, S., Ma, W., Miassoedov, A. and et.al. On the EUJapan roadmap for experimental research on corium behavior // Annals of Nuclear Energy. – 2019. – Vol. 124. – P. 541–547. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2018.10.019Bechta, S., Ma, W., Miassoedov, A. and et.al. On the EUJapan roadmap for experimental research on corium behavior // Annals of Nuclear Energy. – 2019. – Vol. 124. – P. 541–547. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2018.10.019Васильев Ю.С., Вурим А.Д, Жданов В.С. и др. Экспериментальные исследования по моделированию процессов характерных для тяжелых аварий ядерных реакторов проведенные в ИАЭ // Вестник НЯЦ РК. – 2009. № 4. – C. 26–54.Vasilev Yu.S., Vurim A.D, Jdanov V.S. et al. Experimental studies carried out in IAE on simulation of process typical for reactor severe accidents // NNC RK Bulletin. – 2009. – Issue 4(40). – P. 26–54. (In Rus.)Семенина А.В., Бакланова Ю.Ю., Вурим А.Д. Структурирование экспериментальных данных по высокотемпературному взаимодействию кориума с конструкционными материалами энергетического реактора в виде информационно-аналитической системы // Вестник НЯЦ РК. –2021. – № 1. – С. 54–60. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-1-54-60Semenina A.V., Baklanova Yu.Yu., Vurim A.D. Structuring experimental data on high-temperature interaction between corium and structural materials of power reactor as information-analytical system // NNC RK Bulletin. – 2021. – Issue 1. P. 54-60. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-1-54-60Nazarbayev N.A., Shkolnik V.S., Batyrbekov E.G. and et al. Scientific, Technical and Engineering Work to Ensure the Safety of the Former Semipalatinsk Test Site. – London. – 2017. – Vol. 3, P. 290.Nazarbayev N.A., Shkolnik V.S., Batyrbekov E.G. and et al. Scientific, Technical and Engineering Work to Ensure the Safety of the Former Semipalatinsk Test Site. – London. – 2017. – Vol. 3. – pp. 290.Ильиных С.А., Сысалетин А.В., Ермаков В.А. и др. Модернизация информационно-управляющей системы экспериментального стенда «EAGLE» // Вестник НЯЦ РК. – 2019. – № 1(4). – С. 38-44. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2019-4-38-44Ilinykh S.A., Syssaletin A.V., Ermakov V.A. and et.al. Modernization of the information management system of the “EAGLE” test bench // NNC RK Bulletin. – 2019. – Issue 4. P. 38–44. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2019-4-38-44ANSYS Fluent User’s Guide, 15th ed.; ANSYS Inc.: Canonsburg, PA, USA, 2013, 2620.ANSYS Fluent User’s Guide, 15th ed.; ANSYS Inc.: Canonsburg, PA, USA, 2013, 2620.Толеубеков К.О., Хажидинов А.С., Акаев А.С. Моделирование индукционного нагрева при имитации остаточного энерговыделения в кориуме при взаимодействии с жаропрочными материалами. // Вестник НЯЦ РК. – 2021. – № 1. – С. 9–14. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-1-9-14Toleubekov K.O., Khazhidinov A.S., Akaev A.S. Modeling of the induction heating for imitation decay heat in the corium during the interaction with heat-resistant materials // NNC RK Bulletin. – 2021. Issue 1. P. 9–14. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-1-9-14Скаков М.К., Бакланов В.В., Толеубеков К.О., Акаев А.С., Бекмулдин М.К., Градобоев А.В. Моделирование взаимодействия кориума с кандидатными металлическими материалами – охладителями в ловушке расплава легководного реактора // Вестник НЯЦ РК. – 2023. № 2. С. 49–57. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-49-57Skakov M.K., Baklanov V.V., Toleubekov K.O., Akaev A.S., Bekmuldin M.K., Gradoboev A.V. Modeling of the corium and metals – coolers interaction in a core catcher of a light water reactor // NNC RK Bulletin. – 2023. Issue 2. – P. 49–57. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-49-57Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. – М.: АТОМИЗДАТ. – 1968.Chirkin V.S., «Teplofizicheskie svoystva materialov yadernoy tekhniki». – Moscow.: ATOMIZDAT. – 1968.«Электро – термическое оборудование», справочник под общей редакцией Альтгаузена А.П. – М.: Энергия. – 1980.Elektro-termicheskoe oborudovanie, spravochnik pod obshchey redaktsiey Al'tgauzena A.P. – Moscow: Energiya. – 1980.Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи». – М.: Энергия. – 1977.Miheev M.A., Miheeva İ.M. Osnovy teploperedachi. – Moscow: Energiya. – 1977.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.