ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ

ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ

The occurrence of thermoacoustic instability in the non-equilibrium two-phase flow of the coolant can significantly affect the reliability and integrity of the nuclear reactor's internal devices. At present, the development of adequate and justified methods for modeling thermoacoustic instabili...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2023
Main Authors: Kondratyk, V.A., Skalozubov, V.I., Komarov, U.O., Kosenko, S.I., Konshin, V.I.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2023
Online Access:https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/528
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Thermophysics and Thermal Power Engineering

Institution

Thermophysics and Thermal Power Engineering
id oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-528
record_format ojs
spelling oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-5282025-02-22T17:42:35Z APPROACHES TO MODELING CONDITIONS OF THERMOACOUSTIC INSTABILITY IN NON-EQUILIBRIUM TWO-PHASE COOLANT OF NUCLEAR REACTORS ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ Kondratyk, V.A. Skalozubov, V.I. Komarov, U.O. Kosenko, S.I. Konshin, V.I. The occurrence of thermoacoustic instability in the non-equilibrium two-phase flow of the coolant can significantly affect the reliability and integrity of the nuclear reactor's internal devices. At present, the development of adequate and justified methods for modeling thermoacoustic instability in the active zone of a nuclear reactor is an urgent issue. The purpose of the study is to develop a criterion method for determining the conditions for the occurrence of TAN in the active zone of nuclear reactors, which will increase operational safety and provide an opportunity to develop an operational system for diagnosing the conditions of TAN in the active zone of high-power reactor installations. For the conditions of transient and emergency modes of nuclear power plants with VVER, the thermodynamic approach of determining the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability of a non-equilibrium two-phase coolant is more justified. Based on the thermodynamic approach, the conditions of thermoacoustic instability of the coolant in the active zone of the reactor were obtained. They depend on the defining thermodynamic parameters – reactor power, coolant consumption, pressure and temperature of the coolant at the entrance and exit of the active zone. It was established that in the nominal operating mode of the reactor, the coolant is stable with respect to thermoacoustic fluctuations. Based on the analysis of the well-known resonance approach to modeling the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability (on the example of a single condensing bubble), it was established that the resonance effects of the coincidence of the frequency of propagation of acoustic waves and the frequency of condensation of steam bubbles can be significant for relatively short channels (less than 1 m) at relatively low pressures. For the conditions of transient and emergency modes of nuclear power plants with VVER, the thermodynamic approach of determining the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability of a non-equilibrium two-phase coolant, based on the regularities of the conditions for the occurrence of oscillatory processes during acoustic perturbations of the thermodynamic parameters of the coolant flow in the active zone of a nuclear reactor, is more justified. Виникнення термоакустичної нестійкості в нерівноважному двофазному потоці теплоносія може істотно впливати на надійність і цілісність внутрішньокорпусних пристроїв ядерного реактора. На даний  час актуальним питанням є розробка адекватних та обґрунтованих методів моделювання термоакустичної нестійкості в активній зоні ядерного реактора. Для умов перехідних і аварійних режимів ядерних енергоустановок із ВВЕР більш обґрунтованим є термодинамічний підхід визначення умов виникнення термоакустичної нестійкості нерівноважного двофазного теплоносія. Він заснований на закономірностях умов виникнення коливальних процесів при акустичних обуреннях термодинамічних параметрів потоку теплоносія в активній зоні ядерного реактора. Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2023-02-08 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/528 10.31472/ttpe.1.2023.11 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 45 No 1 (2023): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 91-96 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 45 No 1 (2023): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 91-96 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 45 No 1 (2023): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 91-96 2663-7235 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/528/452 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
institution Thermophysics and Thermal Power Engineering
baseUrl_str
datestamp_date 2025-02-22T17:42:35Z
collection OJS
language Ukrainian
format Article
author Kondratyk, V.A.
Skalozubov, V.I.
Komarov, U.O.
Kosenko, S.I.
Konshin, V.I.
spellingShingle Kondratyk, V.A.
Skalozubov, V.I.
Komarov, U.O.
Kosenko, S.I.
Konshin, V.I.
ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
author_facet Kondratyk, V.A.
Skalozubov, V.I.
Komarov, U.O.
Kosenko, S.I.
Konshin, V.I.
author_sort Kondratyk, V.A.
title ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
title_short ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
title_full ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
title_fullStr ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
title_full_unstemmed ПІДХОДИ МОДЕЛЮВАННЯ УМОВ ТЕРМОАКУСТИЧНОЇ НЕСТІЙКОСТІ В НЕРІВНОВАЖНОМУ ДВОФАЗНОМУ ТЕПЛОНОСІЇ ЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ
title_sort підходи моделювання умов термоакустичної нестійкості в нерівноважному двофазному теплоносії ядерних реакторів
title_alt APPROACHES TO MODELING CONDITIONS OF THERMOACOUSTIC INSTABILITY IN NON-EQUILIBRIUM TWO-PHASE COOLANT OF NUCLEAR REACTORS
description The occurrence of thermoacoustic instability in the non-equilibrium two-phase flow of the coolant can significantly affect the reliability and integrity of the nuclear reactor's internal devices. At present, the development of adequate and justified methods for modeling thermoacoustic instability in the active zone of a nuclear reactor is an urgent issue. The purpose of the study is to develop a criterion method for determining the conditions for the occurrence of TAN in the active zone of nuclear reactors, which will increase operational safety and provide an opportunity to develop an operational system for diagnosing the conditions of TAN in the active zone of high-power reactor installations. For the conditions of transient and emergency modes of nuclear power plants with VVER, the thermodynamic approach of determining the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability of a non-equilibrium two-phase coolant is more justified. Based on the thermodynamic approach, the conditions of thermoacoustic instability of the coolant in the active zone of the reactor were obtained. They depend on the defining thermodynamic parameters – reactor power, coolant consumption, pressure and temperature of the coolant at the entrance and exit of the active zone. It was established that in the nominal operating mode of the reactor, the coolant is stable with respect to thermoacoustic fluctuations. Based on the analysis of the well-known resonance approach to modeling the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability (on the example of a single condensing bubble), it was established that the resonance effects of the coincidence of the frequency of propagation of acoustic waves and the frequency of condensation of steam bubbles can be significant for relatively short channels (less than 1 m) at relatively low pressures. For the conditions of transient and emergency modes of nuclear power plants with VVER, the thermodynamic approach of determining the conditions for the occurrence of thermoacoustic instability of a non-equilibrium two-phase coolant, based on the regularities of the conditions for the occurrence of oscillatory processes during acoustic perturbations of the thermodynamic parameters of the coolant flow in the active zone of a nuclear reactor, is more justified.
publisher Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
publishDate 2023
url https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/528
work_keys_str_mv AT kondratykva approachestomodelingconditionsofthermoacousticinstabilityinnonequilibriumtwophasecoolantofnuclearreactors
AT skalozubovvi approachestomodelingconditionsofthermoacousticinstabilityinnonequilibriumtwophasecoolantofnuclearreactors
AT komarovuo approachestomodelingconditionsofthermoacousticinstabilityinnonequilibriumtwophasecoolantofnuclearreactors
AT kosenkosi approachestomodelingconditionsofthermoacousticinstabilityinnonequilibriumtwophasecoolantofnuclearreactors
AT konshinvi approachestomodelingconditionsofthermoacousticinstabilityinnonequilibriumtwophasecoolantofnuclearreactors
AT kondratykva pídhodimodelûvannâumovtermoakustičnoínestíjkostívnerívnovažnomudvofaznomuteplonosííâdernihreaktorív
AT skalozubovvi pídhodimodelûvannâumovtermoakustičnoínestíjkostívnerívnovažnomudvofaznomuteplonosííâdernihreaktorív
AT komarovuo pídhodimodelûvannâumovtermoakustičnoínestíjkostívnerívnovažnomudvofaznomuteplonosííâdernihreaktorív
AT kosenkosi pídhodimodelûvannâumovtermoakustičnoínestíjkostívnerívnovažnomudvofaznomuteplonosííâdernihreaktorív
AT konshinvi pídhodimodelûvannâumovtermoakustičnoínestíjkostívnerívnovažnomudvofaznomuteplonosííâdernihreaktorív
first_indexed 2025-12-17T13:55:56Z
last_indexed 2025-12-17T13:55:56Z
_version_ 1851763989387673600

Similar Items