научный журнал по энергетике Известия Российской академии наук. Энергетика ISSN: 0002-3310

ЖИЛКИН А.С., ОСИПОВ С.Л., САЛЯЕВ А.В., СЕМЕНОВ В.Н., ФИЛИППОВ М.Ф., ЦАУН С.В. — 2014 г.

В работе представлены эмпирические модели переноса, осаждения, повторного смыва радиоактивных продуктов коррозии в натриевом теплоносителе, модели переноса газообразных продуктов деления в жидком натрии и выхода их в газовую систему, разработаны методики применения моделей в интегральном коде СОКРАТ-БН. Проведенные с помощью кода СОКРАТ-БН тестовые расчеты поведения продуктов деления и коррозии в первом контуре реакторной установки БН-600 показывают удовлетворительное согласие с экспериментальными данными.

2014

ГЛУЩЕНКО Н.Н., ОЛЬХОВСКАЯ И.П. — 2014 г.

Рассмотрены вопросы, связанные с физико-химическими свойствами, составом, дисперсностью частиц летучей золы ТЭС, работающих на угле, обсуждаются экологические проблемы, раскрывающие основные закономерности загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами за счет золы уносов, методы и эффективность очистки энергетических газов при выходе из труб ТЭС. Обсуждаются эколого-сани-тарные проблемы, связанные с заболеванием населения, обсуждается роль наносо-ставляющей золы уносов и ее влияние на жизнедеятельность живых систем.

ВЕСЕЛОВ Ф.В., ФЕДОСОВА А.В. — 2014 г.

Приведены методические подходы к оценке экономической эффективности создания интеллектуальной энергосистемы России и результаты их количественного моделирования для ЕЭС России на период до 2030 г.

АЛЕКСЕЕВ Д.Н., МАРАХТАНОВ М.К., ПИЛЬНИКОВ А.В., СИНЯВСКИЙ В.В. — 2014 г.

Предложенные в работе методика и результаты экспериментального определения полного энергетического баланса включают одноступенчатые двигатели с азимутальным дрейфом электронов. В качестве экспериментальной модели выбран одноступенчатый двигатель с анодным слоем (ДАС) мощностью 200-800 Вт при работе на ксеноне. На основе экспериментальных данных определено прианодное падение потенциала. Методом задерживающего потенциала и интегрированием тормозных характеристик были определены средние энергии ионов пучка. Определены полный ионный ток пучка и его мощность (полезная мощность ДАС). Исследования проводились для режимов при минимальном потоке тепла в анод для двух типов геометрий полюсов магнитной системы, характеризующих разные продольные градиенты индукции магнитного поля в газоразрядном канале. Экспериментально установлено, что со снижением градиента индукции магнитного поля в канале энергетическая эффективность двигателя ухудшается. Результаты работы могут быть распространены и на двигатели больших мощностей.

ТУРУБАНОВ М.А., ЧУБРАЕВА Л.И., ШИШЛАКОВ В.Ф. — 2014 г.

В статье рассматривается технология создания магнитных систем различного назначения с использованием высокотемпературных сверхпроводников. Представлены результаты исследований отдельных элементов данных систем (короткие образцы провода, спаи), и экспериментальных магнитных систем, разработанных коллективом Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения.

ЗАРУБИН В.С., КОТОВИЧ А.В., КУВЫРКНИ Г.Н. — 2014 г.

Построена математическая модель переноса тепловой энергии путем теплопроводности в композите с изотропной матрицей и анизотропными шаровыми включениями в предположении хаотической пространственной ориентации главных осей тензора теплопроводности материала включений. Между матрицей и включениями находится промежуточный изотропный шаровой слой. Получена оценка эффективного коэффициента теплопроводности такого композита для материала включений, имеющего кристаллическую структуру, соответствующую основным типам систем кристаллической решетки.

ЗЕГЖДА П.Д., ПЕЧЕНКИН А.И., СТЕПАНОВА Т.В. — 2013 г.

АСУ ТП образует критически важную инфраструктуру, выведение из строя ее составляющих способно оказать существенное влияние на национальную безопасность, привести к чрезвычайным ситуациям государственного уровня и масштаба. Следует выделить проблему выявления, идентификации и противостояния угрозам безопасности АСУ ТП энергосистем. Авторами предложен подход к решению этой проблемы, основанный на построении безопасной архитектуры промышленной системы и анализе особенностей промышленных протоколов передачи данных.

КАМЕНСКАЯ Д.Д., МОИСЕЕНКО Е.В., ФИЛИППОВ А.С. — 2013 г.

Работа посвящена верификации модуля (кода) HEFEST системного кода СО- КРАТ, предназначенного для анализа сценариев тяжелых аварий на АЭС. Верифицируются модели теплопередачи при взаимодействии расплава активной зоны с корпусом реактора, бетоном шахты реактора, жертвенным материалом и корпусом устройства локализации расплава. В упрощенной постановке эти задачи допускают аналитическое решение: расчет стационарной теплопередачи при объемном тепло- выделении в эллиптической области с ортотропной теплопроводностью при изотермической границе и расчет нестационарной теплопроводности в двухсоставном теле с неоднородным тепловыделением и тонкой прослойкой между ними. Формулы решений, одно из которых получено авторами, приведены в работе. Проведена верификация численной процедуры и моделей кода HEFEST на этих задачах в разных постановках, отражающих специфику процессов при аварии – модели эффективной ортотропной теплопроводности, описывающей граничную теплоотдачу полуэллиптического бассейна расплава, модели теплообмена в щели, решения уравнения теплопроводности с сильными разрывами коэффициентов и знакопеременным источником тепла. Такие тестовые решения ранее отсутствовали в матрице верификации кода HEFEST. Получено практически полное совпадение численных результатов с аналитическими решениями, при сеточном разбиении близком к тому, что применяется в расчетах реалистических сценариев тяжелых аварий. Это позволяет рассматривать ошибки численного метода как маловероятные при проведении полномасштабной верификации. Рассмотренные задачи включены в матрицу верификации кода HEFEST.

АЛИПЧЕНКОВ В.М., КИСЕЛЁВ А.Е., СОРОКИН А.А., СТЕПНОВ В.Д., ТОМАЩИК Д.Ю., ЦАУН С.В. — 2013 г.

Приведены модели осаждения аэрозолей за счет броуновской и турбулентной диффузии, термофореза и турбофореза, используемые в коде СОКРАТ/В3. Прове& денные верификационные расчеты показывают адекватность экспериментальным данным моделей осаждения продуктов деления, используемых в коде СОКРАТ/В3.

КООК П.Н., ЛОЩАКОВ И.И., СИРОТКИНА А.Л. — 2013 г.

Даны основные положения, касающиеся физических характеристик, создания и функционирования реактора со сверхкритическими параметрами теплоносителя. Приведен анализ влияния спектрального регулирования на характеристики реактора. Построены статические характеристики на примере программы регулирования с постоянной средней температурой теплоносителя и переменным расходом.

ВОЛКОВ Э.П., ДЖАФАРОВ Э.А. — 2013 г.

Рассмотрен ВТСП трансформатор со стержневым магнитопроводом и концентрическими обмотками с чередующимися слоями при одноканальном и многоканальном исполнениях. Приведена конструктивная схема ВТСП обмоток трансформатора, выполненных в виде разработанных ленточных ВТСП проводов первого поколения с локализированным магнитным полем для получения максимальных транспортных токов в обмотках, уменьшения расхода ВТСП материала, хладагента и потерь энергии в них.

БИЛАШЕНКО В.П., СОТНИКОВ В.А. — 2013 г.

Начиная с 60-х годов прошлого столетия, в Арктических морях проводились масштабные захоронения радиоактивных отходов атомного военного и ледокольного флотов. В настоящее время среди них наибольшую опасность представляют объекты с отработавшим ядерным топливом и крупногабаритные реакторные конструкции с высоким уровнем наведенной активности. Перед затоплением объекты подвергались консервации, в связи с чем масштабы и последствия потенциальной опасности от этих объектов зависят от современного состояния защитных барьеров (их коррозионного разрушения), отделяющих радиоактивные вещества от морской среды, механизмов их дальнейшего переноса, что может привести к воздействию на биоту и человека. В представленной работе предложена методика оценки деградации защитных барьеров. Методика позволяет определить наиболее вероятные пути поступления воды в затопленные объекты с учетом особенностей их конструкции и материалов изготовления, выполнить расчеты коррозионного разрушения защитных барьеров, оценить и спрогнозировать изменения состояния защитных барьеров на затопленных и затонувших объектах. Для герметичных объектов возможно определение времени их разгерметизации и начала выхода техногенных радионуклидов в морскую среду.

2013

ВЕЙНРЕБ К. — 2013 г.

Представлен метод повышения эффективности обнаружения и однозначной оценки различных видов неисправностей ротора асинхронного двигателя (АД), основанный на изменении характерных признаков спектра тока статора. Учтены гармоники фазного тока и их симметричные составляющие. Приведены результаты и анализ измерений, проведенных для искусственно заданных случаев повреждений ротора АД малой мощности.

ВАРНАВИН А.П., ИВАНОВ К.Е., КОРОЛЁВ А.В., КОСНИКОВ А.С., КОСТИКОВ Д.А., КРАСНОЩЁКОВ А.Н., СЕЛИЩЕВ В.А., СТЕПЕННОВ Б.С., СУХОРУЧКИН А.К., ТЕТЕРИН А.Ю., ТЕТЕРИН Ю.А., ФЕДОСЕЕНКОВ А.Н., ХАРИТОНОВ В.В. — 2013 г.

При нормализации радиационной обстановки блока сухого хранения (БСХ-3А) отработавших тепловыделяющих сборок (ОЯТ) в отделении Губы Андреева Мурманской области СЗЦ "СевРАО" филиала ФГУП "РосРАО" проведено дистанционное обновление защитного перекрытия емкости БСХ-3А на новое покрытие горизонтальной биологической защиты из железа с применением дистанционно-управляемого оборудования: робота-манипулятора BROKK и крана-манипулятора HIAB с помощью видеосистемы наблюдения. Контроль за радиационной обстановкой осуществлялся системой АСКРО с датчиками гамма-излучения и контроля воздуха, а также гамма-визора CARTOGAM. C использованием гамма-визора CARTO-GAM на всех этапах работы в условиях повышенного радиационного фона проводился поиск месторасположения наиболее интенсивных источников гамма-излучения и определялась их мощность. Для отдельных точек радиометрическое обследование проводилось с использованием переносных датчиков гамма-излучения и отбора проб воздуха. Совместное применение системы АСКРО и гамма-визора CARTOGAM позволило избежать неконтролируемого повышения радиационного фона на площадке емкости БСХ-3А и несанкционированного превышения облучения выполняющего реабилитационные работы персонала.

ЗАБУДЬКО А.Н., ЗАХАРЧЕВ А.А., КОБРИНСКИЙ М.Н., МАРТЫНЕНКО С.В., СОМОВ И.Е., ШВЕДОВ П.А. — 2013 г.

Дана общая характеристика состояния утилизации АПЛ в соответствии с разработанной стратегией. Рассмотрены уникальные работы по выгрузке ОЯТ из реакторов АПЛ класса "Альфа". Сделан вывод о возможности разделки остальных отработавших выемных частей реакторов АПЛ класса "Альфа" в условиях ПВХ ОЯТ и РАО в пос. Гремиха.

ВОЛКОВ Э.П., МАКАРОВ А.А, МАКАРОВА А.С., САПАРОВ М.И. — 2013 г.

Определены состав задач, этапы и методы разработки "Программы модерниза- ции электроэнергетики на период 2020 года" как части государственной программы "Энергоэфективность и развитие энергетики".

БИЛАШЕНКО В.П., СОТНИКОВ В.А. — 2013 г.

Затопленные ядерные и радиационно опасные объекты (ЗЯРОО) следует рассматривать, как источники потенциальной опасности, масштабы и последствия которой будут зависеть от состояния защитных барьеров, отделяющих радиоактивные вещества от морской среды. В связи с интересом к хозяйственной деятельности в Арктическом бассейне, необходимо уделить внимание сбору и классификации данных о ЗЯРОО. В статье рассмотрен подход к систематизации и классификации данных о ЗЯРОО: начальные активности в момент затопления, определение уточненных характеристик мест затоплений ЯРОО в Арктических морях и разработка критериев ранжирования затопленных объектов по степени радиационной опасности и возможности проведения работ по реабилитации. Предложенная типизация затопленных объектов дополнена размерами, так как это может быть необходимо при расчете опасности их нахождения на морском дне, сложности определения местоположения при малых объемах или трудностях подъема при больших.

КРИВОШЕЕВ С.И., КУЛАКОВ К.С., КУЛАКОВ С.Л., СИЛЬНИКОВ М.В. — 2013 г.

Приводятся результаты исследования инициирования электрического разряда в технической воде взрывом алюминиевой фольги с различной массой и размерами. Разряд формировался в камере с подвижной стенкой (поршнем). В качестве нако& пителя электрической энергии использовалась конденсаторная батар ⋅ ея емкостью С = 200÷600 мкФ с зарядным напряжением U 0 = 2÷5 кВ (запасаемая энергия – Q 0 = = 0,4÷7,5 кДж) и скоростью нарастания разрядного тока dI / dt = (3÷4) ⋅ 10 9 А/с. Результаты экспериментов показали, что разрушение (потеря проводимости) фоль& ги происходит при величине интеграла плотности тока h j = (0,3÷0,65) 10 9 (А 2/см 4)/сек. Стадия повторного пробоя в электрическом разряде реализуется при достижении величиной напряженности электрического поля вдоль разрядного канала значений Е пр ≥ 50 В/мм. Определены геометрические размеры и масса инициирующего проводника, обеспечивающие максимальный КПД преобразования величины Q 0 в кинетиче& скую энергию поршня.