Доведено, що процес електроокиснення водню протікає в зовнішній частині пористого активного шару анодно-мембранному блоці (АМБ). Проаналізовано вплив різних параметрів (температури, вологості водню, структури та товщини активного шару) на режими роботи АМБ. Показано, що зростання внутрішнього опору АМБ пов'язане з оборотними критичними режимами зневоднення та затоплення активного. Доведено, що в АМБ з внутрішнім активним шаром зростання внутрішнього опору пов'язано з зневодненням тонкого шару мембрани зі сторони анода, а в випадку з зовнішнім активним шаром зі зневодненням або затопленням порового простору активного шару. За критичних значеннях густини струму та підвищеній температурі водню виявлені автоколивання потенціалу в гальваностатичному режимі, пов'язані з періодичним скипанням води в затоплених порах активного шару під час підвищення теплової потужності. Модифікацію активного шару провели за рахунок удосконалення способу платинування графітового носія за золь-гель технологією, зниження товщини активного шару до розміру часток носія, заміни 50 % графітового носія на вуглецеві нанотрубки.

  Скачати повний текст

Розроблено ресурсозберігальну технологію виготовлення труб-оболонок тепловиділяючих елементів (твел) атомних реакторів з нового сплаву цирконію з ніобієм ZrlNb вітчизняного виробництва. Досліджено особливості структури злитків зі сплавів цирконію з ніобієм електронно-променевого, вакуумно-дугового переплавів і гранісажної плавки з електромагнітним перемішуванням розплаву. Методом дифракції електронів встановлено, що прошарки між пластинами alpha-цирконію у сплаві ZrlNb є beta-фазою ніобію з ОЦК решіткою. Запропоновано схему структуроутворення у процесі розпаду beta-твердого розчину ніобію у цирконії в злитках зі сплаву ZrlNb. Встановлено закономірності структуроутворення та формування технологічних властивостей у гарячепресованих трубах зі сплавів цирконію з ніобієм залежно від вихідної литої структури, вмісту кисню, ніобію та параметрів гарячого пресування. Встановлено взаємозв'язок між структурою, хімічним складом (вмістом кисню та ніобію), а також пластичністю та пошкодженістю гарячепресованих труб і параметрами акустичної емісії (АЕ). Методом АЕ встановлено, що гарячепресовані труби зі структурою мартенситного типу мають більш високий рівень технологічної пластичності у порівнянні зі структурою бейнітного типу. Розроблено методику оцінювання рівня пластичності труб зі сплаву ZrlNb за даними АЕ. Уточнено параметри процесу виготовлення труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb на стадії гарячої деформації, які забезпечують формування у гарячепресованих трубних заготовках найбільш високого рівня пластичності. Визначено ступені деформації на першому холодному переділі, що дозволяють найбільш повно використовувати ресурс пластичності сплаву ZrlNb. Удосконалено технологію виробництва труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb шляхом зменшення кількості циклів холодної прокатки з п'яти до чотирьох. Створено технічну документацію на виробництво труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb. З використанням удосконаленої технології виготовлено дослідну партію труб-оболонок твел, які за показниками якості відповідають вимогам ТУ У 27.4-05757883-206:2008.

  Скачати повний текст

Для металу зварного шва з підвищеним вмістом нікелю та марганцю (0,97 % ваг) ступінь радіаційного окрихчування перевищує нормативну величину. Експериментально доведено, що нову статистичну методологію Майстер кривої можна застосовувати для прямого визначення в'язкості руйнування корпусних сталей реактора ВВЕР-1000 у вихідному та опроміненому стані. Показано, що нормативний підхід у деяких випадках суттєво недооцінює в'язкість руйнування корпусних матеріалів. Продемонстровано, що якщо враховувати межу міцності матеріалів, то зсув кривої Шарпі внаслідок опромінення може бути використаний, щоб адекватно охарактеризувати зсув кривої в'язкості руйнування.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз сучасних методів ведення водно-хімічних режимів (ВХР) зворотних систем охолодження (ЗСО) та кондиціювання додаткової води в освітлювачах. Показано, що вирішення існуючих проблем можливе за рахунок термостабілізації освітлювачів методом включення їх в комплексну систему охолодження (КЗСО). Вперше запропоновано технологічні схеми КЗСО, які дозволяють стабілізувати температуру кондиціювання з урахуванням зовнішніх умов. Уперше проведено теоретичні й експериментальні дослідження адгезійної здатності й еволюційного віку частинок шламу залежно від технології обробки додаткової води, що дозволяє удосконалити методику розрахунку освітлювача. Уперше запропоновано алгоритм розрахунку ВХР зворотних систем охолодження енергоустановок, який враховує різницю теплот фазових переходів під час випаровування циркуляційної води у градирні та конденсації пару в конденсаторі.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні засади оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок. Експериментально досліджено процес іонного обміну на катіоніті КУ-2-8, одержано кінетичне рівняння в безрозмірній формі з єдиним аргументом. Досліджено структуру та властивості фільтруючого шару іонітів КУ-2-8 та КБ-4, за результатами якого одержано залежності для визначення ширини та швидкості пересування сорбційного фронту. Обгрунтовано можливість підвищення ефективності систем обробки теплоносіїв. Удосконалено методику розрахунку часу виснаження та робочої обмінної ємності (РОЄ) катіонних фільтрів. Запропоновано методику розрахунків параметрів робочого режиму катіонітних намивних іонообмінних фільтрів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель нерівноважного двофазного потоку, запропоновано замикаючі співвідношення для розрахунку гідравлічного опору та міжфазного тертя за продольного обтікання пучків твелів, які обігріваються, а також дистанціювальних решіток у технологічному каналі РВПК. Уперше на підставі експериментальних даних здійснено аналіз структури двофазного потоку у різних перерізах технологічного каналу РВПК за умов припинення втрати теплоносія на вході в технологічний канал РВПК за умов відводу залишкових тепловиділень, що дозволило підвищити вірогідність математичного опису теплогідравлічних процесів за аварійного режиму. З використанням розроблених математичних моделей установлено вплив різних факторів на положення межі стійкості реактору РВПК та початок погіршеного теплообміну твелів з теплоносієм під час аварії, яка взаємопов'язана з припиненням витрати теплоносія на вході у технологічний канал за умов відводу залишкових тепловиділень.

  Скачати повний текст

Вдосконалено одномірну нестаціонарну модель двофазного закипаючого потоку в частині замикаючих рівнянь, що описують тепломасопереніс у дисперсно-кільцевому режимі течії теплоносія. Вперше на основі ренормгрупового підходу з урахуванням фазового переходу та нестаціонарності теплофізичних процесів модифіковано просторову математичну модель теплообміну та гідродинаміки двофазного потоку. Встановлено, що нестаціонарна криза теплообміну другого роду може виникнути не тільки в результаті зникнення тонкої пристінної плівки рідини, але і в результаті руйнування достатньо товстої плівки. Показано, що за нестаціонарних режимів з різким збільшенням потужності можливе виникнення кризи теплообміну першого роду. Знайдено, що критерії гідродинамічної нестійкості не монотонно залежать від витратних характеристик потоку. Визначено області теплогідродинамічної нестійкості двофазного потоку в одиночному каналі в залежності від зміни параметрів потоку.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові принципи побудови технологічних процесів виготовлення труб-оболонок твел, що забезпечують їх властивості та тривалість експлуатації у активних зонах ядерних реакторів. Визначено механізми структуроутворення та досягнення необхідних властивостей металу в нових технологічних схемах виготовлення зливків, трубної заготовки та труб зі сплаву цирконію з ніобієм. Розвинуто модель зміцнення та структуроутворення в технологічних процесах виробництва труб-оболонок з корозійностійкої сталі з використанням холодної деформації великих ступенів, раціональних режимів термічної та хіміко-технологічної обробки. Запропоновано технологію зерномежевого проектування за рахунок виробництва труб з монокристалів і конструювання низькоенергетичних меж зерен у полікристалах. На базі використання нових засобів обробки одержано зовнішню та внутрішню поверхню труб з показниками шорсткості поверхні та її корозійних властивостей на рівні, що перевищують стандартні. Результати комплексного дослідження властивостей, текстури, фазового складу, орієнтації гідридів, корозійної стійкості, повзучості дослідних партій труб-оболонок зі сплаву цирконію з ніобієм підтвердили їх високу якість, властивості, надійність, можливість промислового виробництва в Україні.

  Скачати повний текст