WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Чайка Павел Юрьевич

Исследование ресурса магнитогидродинамических

машин c жидкометаллическим рабочим телом

01.04.13 – электрофизика, электрофизические установки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

технических  наук

Санкт-Петербург - 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры  им. Д.В.Ефремова» (ФГУП «НИ ИЭФА им. Д.В. Ефремова»), Санкт-Петербург

Научный руководитель

доктор технических наук, старший  научный сотрудник

Витковский Иван Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Баранов Геннадий Алексеевич, ФГУП «НИИЭФА им. Д.В.Ефремова», Санкт-Петербург, научный руководитель центра «Лазерная техника и технология»;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник  Таран Анатолий Васильевич, ОАО «Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности» (ОАО ВНИИКП)», Москва,  заведующий лабораторией.

Ведущая организация

ОАО «Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы (НТЦ ФСК ЕЭС)», Москва.

Защита состоится30 мая 2012 г. в 14 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д201.006.01приФГУП «НИИЭФА

им. Д.В.Ефремова», в Доме Ученых НИИЭФА, расположенном по адресу 196641, Санкт-Петербург, пос. Металлострой, ул. Полевая, д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться  в библиотеке ФГУП «НИИЭФА им. Д.В.Ефремова», Санкт-Петербург

Автореферат разослан “____” _________ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета                                                                                

       

                                                               ШукейлоИгорь  Александрович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Принятые в последние годы программы социально-экономического развития России включают в себя пересмотр стратегии развития энергетики в сторону значительного повышения вклада ядерно-энергетических источников энергии.

Одно из направлений развития атомной энергетики - увеличение количества атомных электростанций (АЭС) с реакторами на быстрых нейтронах. Такие реакторы позволяют не только значительно расширить сырьевую базу АЭС, но и параллельно с выработкой энергии воспроизводить сырье для повторного использования в реакторах того же типа.

В качестве еще одного перспективного направления развития энергетики рассматривается термоядерная энергетика, основанная на использовании ус-тановок типа «ТОКАМАК». Результаты, полученные в ходе реализации Меж-дународной программы строительства реактора ИТЭР и разработки проектных стадий реактора «ДЕМО», дают возможность с большой степенью уверенности говорить о получении в сравнительно недалеком будущем практически неисчерпаемых источников энергии.

Как в быстрых реакторах, так и в «ДЕМО» реакторе, в качестве теплоно-сителя(рабочей среды) используются жидкие металлы. В быстрых реакторах это щелочные металлы (натрий, калий), их сплав натрий-калий или свинец и его сплавы. В реакторе «ДЕМО» в качестве теплоносителя предполагается ис-пользовать литий или сплав литий-свинец. В этом случае примером МГД-устройства, в котором происходят МГД-процессы, является бланкеттермо-ядерного реактора (ТЯР) с жидкометаллическим рабочим телом. Жидкометал-лическая проточная часть (канал) такого бланкета располагается в зоне дейст-вия сильных магнитных полей. Понятно, что при движении жидкометалли-ческого рабочего тела в нем возникают электромагнитные силы, воздейст-вующие на поток.

Для перемещения (перекачивания) теплоносителей (рабочих тел) и обеспе-чения величин их потоков в жидкометаллических системах термоядерных ректоров, реакторов на быстрых нейтронах и сопутствующих им исследова-тельских установках применяются механические насосы, запорно-регулиро-вочная аппаратура и магнитогидродинамические (МГД) машины.

Среди известных жидкометаллических МГД-машин широкоераспро-странение получили индукционные магнитогидродинамические насосы, часто называемые  электромагнитными насосам  (ЭМН) индукционного типа и МГД-дроссели различных типов.

Благодаря таким преимуществам, как отсутствие движущихся частей, уплот-нений и смазок, МГД-насосы, на сегодняшний день, практически полностью вытеснили механические насосы во вспомогательных жидкометаллических контурах реакторов на быстрых нейтронах.Разрабатываются МГД-насосы для внутриреакторного применения во  встроенных фильтрах холодных ловушек реакторной установки БН-1200.Кроме этого,МГД-насосырассматриваются как альтернатива механическим насосам в основных контурах реакторов с жидкометаллическим теплоносителем.

Одной из основных характеристик, регламентирующих использование любо-го устройства в объектах ядерной и термоядерной энергетики, является ресурс, определяемый как наработка устройства от начала эксплуатации до момента перехода в состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима.Это связано с тем, чтопереход объекта в состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима, в подавляющем большинстве случаев приводит к возникновению аварийных ситуаций. Таким образом, разработка МГД-устройств для термоядерных реакторов и МГД-машин для внутриреак-торной эксплуатациивыдвигает на первый план вопросы исследования и повышения ресурса.

Несмотря на длительный период времени, прошедший с начала создания жидкометаллических магнитогидродинамических устройств и машин, к настоя-щему времени нет публикации, аккумулирующей весь опытисследованийресурса этого класса МГД-машин.Таким образом, тема диссертации весьма актуальна.

Автор настоящей диссертации, более 25 лет возглавляет в НИИЭФА иссле-дования в этой области, одновременно активно участвуя во всех этапахсозда-ния МГД-машин и устройств, что позволило ему обобщить в настоящей диссер-тацииуникальный опыт по исследованию и прогнозированию ресурса МГД-техники.

Цель диссертационной работы

Исследованиересурса МГД-машин и устройств с жидкометаллическим рабочим телом, предназначенных дляядерных и термоядерных установок.

       Задачи диссертационной работы

  • разработать методику прогнозирования ресурса МГД-машин, при-меняемых для  перемещения теплоносителей и обеспечения величин их потоков в жидкометаллических системах реакторов на быстрых нейт-ронах, термоядерных реакторах и сопутствующих им исследовательских установках;
  • исследоватьресурс систем изоляции, используемых в МГД-машинах, в условиях, максимально соответствующих реальным условиям их эксплуатации;
  • разработать предложения по повышению ресурса обмоток МГД-машин за счет создания новых материалов и совершенствования технологических процессов изготовления.

Объект исследований

МГД-машины и устройства  с жидкометаллическим рабочим телом, предназначенные для ядерных и термоядерных установок.

Предмет исследования

Ресурс МГД-машин и устройств  с жидкометаллическим рабочим телом, предназначенных для ядерных и термоядерных установок.

Научная новизна

Впервые сформулирован и решен комплекс задач, направленных на исследование ресурса МГД-устройств и МГД-машин, в том числе:

  • разработана методика прогнозирования ресурса МГД-машин,исполь-зуемых для перемещения жидкометаллического теплоносителя вядерных и термоядерных установках, учитывающая процессы старения систем изоляциии технические параметры МГД-машин (размеры канала, напря-жение питания, количество катушек в индукторе, количество витков в катушке);
  • по результатам теплового и терморадиационного старения систем изоля-ции, используемых в МГД-машинах, определены: энергия активации, электрические прочность и сопротивление витковой и корпусной изоляции,  позволяющие прогнозировать ресурс обмоток;
  • определена взаимосвязь параметров технологическихпроцессов изготовления и электрофизических характеристик систем изоляции.

Научная и практическая значимость

Научная значимость полученных в работе результатов состоит в расширении возможностей расчета характеристик электрофизических установок в частирешения задач прогнозирования ресурса МГД-машин и устройств с жидкометаллическим рабочим телом.

Полученные в диссертационной работе результаты использованы при проектировании и изготовлении МГД-машин для наземных и космических ядерных энергетических установок (КЯЭУ) с реакторами на быстрых нейтронах (БН-800, БН-1200, китайского реактора CEFR, КЯЭУ «Бук»). Кроме

этого, они использовались при проектировании термоядерного реактора ДЕМО и испытательного жидкометаллического модуля бланкета реактора ИТЭР.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

  • методика прогнозирования ресурса МГД-машин, используемых для пере-мещения жидкометаллического теплоносителя в ядерных и термоядерныхустановках, учитывающая процессы старения систем изоляциии технические параметры МГД-машин;
  • результаты тепловых и терморадиационных испытаний систем изоляции МГД-машин;
  • результатыисследований по определению взаимосвязипараметров технологических процессовизготовления и электрофизических характеристик корпусной изоляции МГД-машин.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается: совпадением прогнозных оценок ресурса МГД-машинс данными о наработке, полученными по результатам эксплуатации; экспертизой в Федеральной службе РФ по экологическому, технологическому и атомному надзору, при выдаче разрешения наизготовление электромагнитных насосов для реакторовБН-800, БН-1200.

Апробация работы

Основные результаты диссертации обсуждались на семинарах НИИЭФА, докладывались на 13ом Рижском  совещании по магнитной гидродинамике. Разработанные методики прогнозирования и оценки показателей надежности использованы при обосновании ресурса МГД-машин при получении лицензий на разработку МГД-машин для реакторных установок на быстрых нейтронах БН-800 и БН-1200.

Публикации

Результаты работы опубликованы в девяти научных изданиях, включая четырестатьи в рекомендованных ВАК России журналах.

Личный вклад автора

Единолично автором получены приведенные в диссертации аналитические соотношения, численные расчеты, методика прогнозирования ресурса, методы исследований и интерпретация полученных экспериментальных результатов.

При активном непосредственном участии автора (в том числе в соавторстве) получены результаты по исследованиям взаимосвязи параметров технологических процессов изготовления и электрофизических характеристик изоляции обмоток, результаты тепловых и терморадиационных испытаний систем изоляции, разработан и изготовлен образец биметаллического проводника, разработаны новые материалы для системы изоляции

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 112 машинописных листах, состоит из введения, четырех глав и заключения, а также содержит 27 рисунков и 13 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 72 наименований.

Краткое содержание работы

Во введенииобоснована актуальность решаемых в диссертации задач, сформулирована цель и задачи, решение которых способствует ее достижению. Аргументирована научная новизна исследований, показана практическаязначимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения.

Первая глава «Современное состояние исследований по прогнозированию  ресурса МГД-машин»

В первом разделе проведен обзор конструкций МГД-машин и устройств с жидкометаллическим рабочим телом для ядерных и термоядерныхустановок. Во втором разделепроведен анализ публикаций по  исследованиям ресурса МГД-машин и устройств  с жидкометаллическим рабочим телом для ядерных и термоядерных реакторов. Рассмотреносовременное состояниевопросов статистической оценкиполученных экспериментальных результатов.

Отмечено, что для создания методики прогнозирования ресурса МГД-машин необходимо проведение тепловых и терморадиационных испытаний систем изоляции, используемых в МГД-машинах. Подчеркнуто, что требуетсяисследование технологических процессов изготовления систем изоляции с целью обеспечение воспроизводимостииххарактеристик.

В третьем разделе описаны методикаи метрологическое обеспечение при проведении экспериментальных исследований, методы, используемые при обработке полученных экспериментальных результатов.

Вторая глава «Исследование ресурса МГД-машин»

В первом разделе представлена методика оценки и прогнозированияре-сурса МГД-машин. Показано, что виндукционной МГД-машинеканал и индук-тор являются базовыми частями, отказ которых переводит МГД-машину в предельное состояние. Ресурс МГД-машины определяется соотношением

где ТИ- ресурс индуктора, ТК– ресурс канала.        

Критерием отказа канала насоса считается потеря герметичности канала и выход жидкого металла за пределы контура. Поскольку канал насоса пред-ставляет собой в общем случае трубопровод сложной формы, отдельные элементы которого соединены между собой сваркой, выход жидкого металла за пределы контура может произойти из-за механического разрушения основного металла (трубопровода) или сварных соединений или сквозной коррозии основ-ного металла или сварных соединений.Требуемая механическая прочность ка-нала, как правило, определяется исходя из условий его эксплуатации и дейст-вующих нагрузок, достигается разработкойконструкции,обеспечивающейработоспособность канала в течение всего ресурса изделия. Показано, что при температурах жидкого металла (400 ÷ 500)0С и толщине трубопроводов в 2 мм время сквозного поражения металла существенно превышает  диапазоныреаль-ного ресурса трубопровода для жидких металлов. Поэтому отказ канала, вклю-чая сварные швы, можно рассматривать как случайный процесс и использовать для оценки и прогнозирования ресурса следующее соотношение

где λШВ- интенсивность отказа сварного шва, определенная по результатам экс-плуатации, lШВ – длина сварных швов в канале, λСТ – интенсивность отказов стенки канала, определенная по результатам эксплуатации, SСТ– площадь стенок канала.

Базовыми частями индуктора насоса, по аналогии сасинхроннымидвига-телями, являются проводник, изоляция и магнитопровод. Показано, что конст-рукции МГД-машин, создаваемых в НИИЭФА, дают возможность, при прогно-зировании ресурса, исключить проводник и магнитопровод  из частей индук-тора, переводящихиндуктор в предельное состояния, что подтверждается отсутствием  отказов индукторов из-за разрушений этих элементов.

Таким образом, для индукционных МГД-машин единственной базовой частью, отказ которой переводит индуктор в предельное состояние, остается система изоляции. В таком случаесоотношение для оценки ресурса индуктора индукционной МГД-машины имеет вид        

гдеTВИ – ресурс витковой изоляции,TКИ – ресурс корпусной изоляции, n–количество катушек в индукторе.

Соотношение для оценки ресурса изоляции получено на базе следующих формул: для определения вероятности безотказной работы через интенсивность отказов (величина, обратная ресурсу); для определения вероятности без-отказной работы через соотношение приложенного к изоляции  напряжения и прочности изоляции и формулы, определяющей время работы изоляции как функцию температуры.

Для оценки ресурса витковой изоляции получено следующеесоотношение

где- пробивное напряжение корпусной изоляции,- рабочее напря-жение корпусной изоляции,- среднеквадратичное отклонение пробивного напряжения,- среднеквадратичное отклонение рабочего напряжения, ЕАпр- приведенная энергия активации,- температура, при которой оценивалось пробивное напряжение,- рабочая температура обмотки, время старения при температуре . Значения Uпроб , получены в результате обработки экспериментальных данных теплового и терморадиационного старения в соот-ветствии с требованиями, установленными стандартами МЭК. Аналогичное соотношение построено для прогнозирования ресурса работы корпусной изоляции. Пробивные напряжения витковой и корпусной изоляции, входящие в соотношения для оценки ресурса, являются функциями конструктивных параметров МГД-машины (напряжения питания, количества катушек в индук-торе), что дает возможность проводить оценку изменения ресурса не только в зависимости от температуры индуктора, но и при изменении конструктивных параметров МГД-машины. На рисунке 1 приведены зависимости ресурса ин-дукционного электромагнитного насоса типа ЦЛИН 4/40 от температуры об-мотки индуктора и количества катушек в индукторе. При построении зависи-мости использованы реальные конструктивные параметры насоса, изготовленного в ФГУП «НИИЭФА им. Д.В.Ефремова» для реакторной установки БН-800.

В таблице 1 приведены расчетные оценки ресурса  составных частей и насоса типа ЦЛИН 4/40.

Таблица 1. Расчетные показатели ресурса МГД-насоса ЦЛИН 4/40 и его составных частей при температуре индуктора 2500С.

Тип насоса

Ресурс, ч

канал

индуктор

Насос

ЦЛИН 4/40

3 652 920

402 960

367 920

Во втором разделе проведена оценка ресурса МГД-машин по результатам эксплуатации по выборкам, включающим в себя результаты эксплуатации  6 МГД-машин типа ПЛИН (плоский линейный индукционный насос), 8 МГД-машин типа ВИН (винтовой индукционный насос),  13 МГД-машин типа ЦЛИН (цилиндрический линейный индукционный насос). Все насосы на момент про-ведения оценки находились в рабочем состоянии, поэтому оценка нижней 90% границы наработки на отказ проводиласьпо формулам, установленным в нор-мативной документации для цензурированных выборок малого объема. Результаты оценки нижней 90% границы  наработки на отказ каналов и индукторов насосов по результатам эксплуатации приведены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты оценки нижней 90% границы  наработки на отказ

Тип насоса

Элемент

Оценка нижней 90% границы  наработки на отказ, час

Оценки значений ресурса1, час



ЦЛИН

индуктор

52315

234000-490000

канал

97145

1950000-3900000

насос

36003

208000 - 394000

(1- в связи с тем, что насосы находятся в работоспособном состоянии, значения ресурса для рассматриваемых насосов оценено как интервал значений.)

Из сравнения результатов, приведенных в таблицах 1 и 2 видно, что расчетное значение ресурса насоса ЦЛИН 4/40 находится внутри интервала значений ресурса, определенного по результатам эксплуатации.

       В третьем разделе анализируетсясовременное состояние по разработке МГД-техники с жидкометаллическим рабочим телом для термоядерных реакторов и анализируется взаимосвязь между ресурсом МГД-техникии возникновением аварийных ситуаций в ТЯР.

Результатыпредставленных во второй главе исследований опубликованы в

[1-5].

Третья глава  «Исследование влияния теплового и терморадиационного старения на характеристики системы изоляции индукторов МГД-машин»

В первом разделе дано обоснование необходимости перехода от испытаний изделий к испытаниям макетов изделий. В качестве  опытных образцов, маке-тирующих состав изоляции, элементы обмотки и индуктор МГД-машин, разработаны и прошли исследования два типа макетных образцов обмоток МГД-машин: плоские - МП и цилиндрические - МК.

Состав материалов, толщина витковой и корпусной изоляции, технология изготовления макетов полностью соответствует реальным в МГД-машинах.

Для каждой временной точки при тепловых испытаний было изготовлено 15 макетов типа МП. Такое же количество макетов типа МП было изготовлено для каждой дозно – временной точки при терморадиационных испытаниях. Всего было изготовлено около 500 макетов типа МП

Во втором разделе приведены результаты тепловых испытаний макетов об-моток МГД-машин. Тепловое старение макетов типа МП проводилось при температурах 4500С, 5500С и 6500С. Измерение сопротивления изоляции и оценка пробивного напряжения при температуре 6500С осуществлялись через 10, 20, 60, 100, 250, 500 ч, а при 4500С и 5500С – через 100, 250, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 и 5000 ч. На рисунке 3 приведено изменение пробивного напря-жения макетов типа МП и МК входе термостарения при различных температурах.

Используя результаты, полученные в ходе термостарения макетов типа МП, построены регрессионные зависимости, описывающие изменение пробивного напряжения во времени для каждой температуры

       

По методике, установленной в стандартах МЭК 60216-1, МЭК 61857-1 и МЭК 60493-1 получено значение приведенной энергии активации, используе-мой для оценки ресурса изоляции. Определен уровень напряжения, попадаю-щий в диапазон измеренных значений для всех температур (end-of-pointcriteria). По регрессионным зависимостям получены значения времени, соответ-ствующие установленному критерию для установленного уровня напряжения.

Используяуравнение Аррениуса, получено значение приведенной энергии активации ЕАП для системы изоляции макетов типа МП, составляющее4450К.

При сравнениизначений пробивного напряжения систем изоляции плоских макетов и катушек выявлено, что коэффициент пропорциональности, при переходе от плоских макетов к катушкам при сопоставимых временах старения составляет в среднем 2,35 при исследуемых температурах старения.

В третьем разделе приведены результаты исследований, полученные в ходе терморадиационного старения.Исследовались три типа системы изоляции: МП-1 – стандартная система изоляции, полный аналог системы изоляции, применяемой в МГД-машинах; МП-3 – система изоляции в которой вместо пропиточного состава ОС 82-05 АС использован алюмохромфосфат; МП-5 – проводник из сплава 204 и пропитанные стеклообразующим составом: витковая изоляции (из стеклонити) икорпусная изоляция (из слюдопластовой бумаги).

Результаты исследования пробивного напряжения витковой и корпусной изоляции макетов типа МП в ходе терморадиационного старения при флюенсе нейтронов 1,25 1015 см-2 с энергией > 0,1 МэВ и флюенсе нейтронов 7,87 1015 см-2 с энергией < 0,1 МэВ приведены на рисунке 4.

Анализируя результаты исследований терморадиационного старения, прихо-дим к выводу, что минимальная скорость снижения пробивного напряжения витковой изоляции наблюдается при стандартной витковой изоляции провода типа ПОЖ-700 с пропиткой составом типа ОС 82-05 АС. Сравнение ре-зультатов теплового и терморадиационного старения на сопоставимых вре-менных отрезках не показалосущественного влияния ионизирующего излуче-ния на пробивное напряжение систем изоляции макетов при параметрах термо-радиационного старения, Значения приведенной энергии активации при термо-радиацонном старении для различных типов системы изоляции находятся в пределах от 4350Кдо 4450 К, что сопоставимо со значением, полученным при тепловом старении. Таким образом, данные тепловых и терморадиационных ис-пытанийпозволяют, при построении  аналитических зависимостей, не учиты-вать влияние ионизирующего излучения при флюенсе нейтронов 1,251015 см-2 с энергией > 0,1 МэВ и флюенсе нейтронов 7,871015 см-2 с энергией < 0,1 МэВ на ресурс работы создаваемых в настоящее время МГД-машин.

В четвертом разделеисследовановлияние материала проводника на ресурс системы изоляции. На рисунке5 представлены фотографии шлифа  макета типа МП1 в исходном состоянии и после 23873 часов терморадиационного старения.

                       

После терморадиационного старения защитное никелевое покрытие провод-ника практически отсутствует. Кроме этого, изменение формы проводников указывает, что в ходе старения имеет место интенсивное окисление меди на по-верхностипроводника при постоянной диффузии меди через пленку окислов. Этот процесс существенно сокращает эффективное сечение систем изоляции и, соответственно, ресурс системы изоляции. Для уменьшения влияния процессов окисления и диффузии меди на ресурс системы разработан и изготовлен экспериментальный образец  биметаллического проводника, представляющего очехлованный нержавеющей сталью проводник из хромо-ниобиевой бронзы (рисунок 6).

Результаты представленных в третьей главе исследований опубликованы в [6-8].

Четвертая глава «Исследование влияние состава материалов и технологии изготовления обмоток индукторов МГД-машин на ресурс»

В первом разделе рассмотрены различные конструкции систем изоляции обмоток МГД-машин, определяемые используемым типом индуктора. Приве-ден перечень материалов и комплектующих, способных функционировать в условиях эксплуатации МГД-машин. Определено влияние элементов системы изоляции и технологии изготовления на ресурс изоляции.

Во втором разделе определены задачи и критерии  по определению рацио-нальныхтехнологических режимов с учетом двухстадийного технологического процесса изготовления жаростойкой изоляции.

               Результаты исследований свидетельствуют о следующем:

    • начало процесса отверждения, характеризуемое максимумом кривой функ-ции тангенса диэлектрических потерь от температуры tgδ = f(T), соот-ветствует температурам 110  и 120 0С для материалов на стеклообразующем и фосфатном связующем;
    • отверждение материалов практически завершается уже в режиме нарастания температуры при 140 0С, однако для завершения отверждения требуется вы-держка при температуре (140  – 180) 0С в течение 1 – 5 часов, окончательная же стабилизация свойств наступает после отжига материалов при темпе-ратуре (450 – 700) 0С;
    • для всех рассматриваемых материалов зависимость пробивного напряжения от температуры имеет место в диапазоне изменений давлений прессования от 0 до 1,0 МПа, дальнейшее повышение давления не вносит каких-либо изменений в диэлектрические характеристики материалов;
    • зависимость электрической прочности изоляции от числа слоев для слюдо-пластовых материалов на алюмохромфосфатномсвязующем является типич-ной для многослойной систем;
    • при использовании стеклообразующего связующего, зависимость пробив-ного напряжения от числа слоев практически линейна, что свидетельствует о монолитности материала.

Полученные в ходе исследований результаты взаимосвязи параметров техно-логических процессов и электроизоляционных характеристики системы изоляции приняты в качестве эталонных и использованы для оценки качества системы изоляции при замене одного или нескольких компонент системы изоляции.

Результаты представленных в четвертой главе исследований опубликованы в [9].

Заключение

Решен комплекс задач, посвященных исследованиям ресурса МГД-машин и устройств, в том числе:

  • разработана методика прогнозирования ресурса МГД-машин, исполь-зуемых для перемещения жидкометаллического теплоносителя в ядерных и термоядерныхустановках, учитывающая процессы старения систем изоляции и технические параметры МГД-машин (размеры канала, напря-жение питания, количество катушек в индукторе, количество витков в катушке);
  • по результатам теплового и терморадиационного старения систем изоля-ции, используемых в МГД-машинах, определены характеристики, позволяющие прогнозировать ресурс изоляции;
  • определены рациональные параметры технологических процессов изготовления корпусной изоляции обмоток МГД-машин для ядерных и термоядерных установок.

Результаты диссертационных исследований использованы при создании МГД-машин для ядерных энергоустановок наземного и космического базирования, а также при разработке конструкции нового типа проводника и создании новых элементов систем изоляции.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Чайка П.Ю. Инженерная оценка надежности ЭМН. // Тезисы докладов 13 рижского совещания по магнитной гидродинамике. Рига. 1990, т. 2.С. 101-102.

2. Витковский И.В., Кириллов И.Р., Чайка П.Ю., Крючков Е.А., Поплавский В.М., Носов Ю.В., Ошканов Н.Н. Оценка надежности электромагнитных насосов по результатам их эксплуатации //Атомная энергия, 2007, т.102 (вып.2).С.104-109.

3. P. Chaika, V.Danilin, I.Kirillov, V.Osipov.Reliability and Safety Estimates of ITER Liquid Metal Cooled System (LMCS) // Plasma Devices and Operations. 1994Vol.2, N 3-4. Р. 311-317

4 Чайка П.Ю. Применимость функций безопасности ядерного реактора к

  термоядерному реактору // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный  синтез. – 1993,- вып.1-2. С.9-12

5.P. Chaika, V. Danilin, M. Krivosheev, Yu. Prokofiev, S.Butorin, A.Epifanov,  V.Brikov.  Approach for  Fusion Reactor Safety  and Fusion Safety Works in Russia // Journal of Fusion Energy.  1993  vol.12, N 1-2. Р. 133-137.

6 . Данилин В.Г., Витковский И.В., Кириллов И.Р., Неверов В.А., Чайка П.Ю. Исследование электрической прочности изоляции при терморадиационном старении // Атомная энергия, 1989, том 67, вып. 5. С. 338-341.

7. Данилин В.Г., Витковский И.В., Кириллов И.Р., Чайка П.Ю. Исследование композиций электротехнических материалов для МГД-насосов при терморадиационном старении // Тезисы докладов 13 рижской конференции по магнитной гидродинамике. Рига. 1990, т. 2. С. 99-101.

8. Витковский И.В., Чайка П.Ю. Создание и исследования макетов для обеспечения и подтверждения высокой надежности индукторов электромагнитных насосов и статоров жаростойких электродвигателей // ВАНТ. Электрофизическая аппаратура вып.4 (30), 2006. С. 101-107.

9.  Ваксер Н.М., Витковский И.В., Ревякин Ю.Л., Чайка П.Ю. Исследования по выбору оптимальных конструкций и технологии изготовления жаростойких обмоток// Электротехника, 2006, № 3. С.42-48.

 





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.