Радиационного охлаждения

Развитие этого принципа измерения в нашей стране состоит в использовании изгибных и крутильных колебаний (в последнем случае стержень крепят к ОК. сургучом). Метод используют для измерения упругих постоянных в зоне контакта, упругой анизотропии (при изгибных колебаниях в двух перпендикулярных плоскостях), ползучести и температуропроводности материалов типа полимеров. Наблюдают за изменением этих величин под влиянием температуры, радиационного облучения. Вопрос контроля твердости чугуна рассмотрен далее.

Надежная работа приборов и электрооборудования летательных аппаратов, рассчитанных на заданный ресурс при действии на них электромагнитных и температурных полей, радиационного облучения и агрессивных сред, а также механических напряжений, была бы невозможна, если бы применяемый электротехнический материал не обладал специальными свойствами.

Дефекты после радиационного облучения. Из множества элементарных частиц и излучений, возникающих при распаде ядерного топлива (нейтроны, протоны, дейтроны, электроны, позитроны, а:частицыА (3- и Y-ИЗ-

Коэффициент усиления яркости ра-диационно-оптического преобразователя определяется отношением значения яркости выходного экрана радиаци-онно-оптического преобразователя к значению яркости эталонного флюоресцентного экрана при одинаковых заданных условиях радиационного облучения входной плоскости преобразователя и флюоресцентного экрана. Современные радиационные электронно-оптические преобразователи с масштабом преобразования 1 : 10 и коэффициентом радиационно-оптиче-ского преобразования около 4,Ю8 (кд/м2)/(А/кг) обладают коэффициентом усиления яркости около 10*.

Н. многих полимерных материалов может быть существенно повышена также их радиационным облучением. Так, дополнительная вулканизация шинного протектора действием излучения или электронного пучка повышает Н. протектора и увеличивает пробег автопокрышек на 20— 30%. Использование радиационного облучения при вулканизации резин повышает работоспособность резинотехнич. изделий при темп-pax до 300° в 30—40 раз в сравнении с резинами, полученными обычным методом. Во много раз (с 10 до 5000 час.) повышается долговечность при темп-ре 150—-200° полиэтиленовой изоляции кабелей введением в них спец. термостабилизаторов и антиоксидантов и последующим облучением (радиационное сшивание). Н. прессматериалов ВПМ-1, ВЭП-1, стеклотекстолита ВПС-2 после облучения значительно возрастает (на 30—40%) в результате упрочняющего эффекта облу-

На АЭС помещения подразделяются в зависимости от доступности их для обслуживания на зоны строгого и свободного режимов. В зоне строгого режима возможно воздействие радиационного облучения, а также загрязнение воздуха и поверхностей конструкций радиоактивными веществами. В зоне свободного режима воздействие радиационных факторов полностью исключено.

При проектировании, сооружении и эксплуатации АЭС за основу берется ряд принципов. По рекомендации МАГАТЭ основной целью обеспечения безопасности атомной станции является поддержание во всех эксплуатационных и аварийных состояниях радиационного облучения ее персонала и населения настолько низким, насколько это достижимо в разумных пределах. Этот принцип известен в литературе как принцип ALARA (установление уровня облучения настолько низким, насколько это разумно достижимо с учетом социальных и экономических факторов).

Увеличение критических температур хрупкости под действием радиационного облучения потребовало постановки соответствующих исследований вначале на небольших лабораторных (сечением 20—80 мм2), а затем на укрупненных образцах (сечением 2000—4000 мм2). Эти образцы предварительно подвергались внутриреакторному облучению при различных температурах и интегральных потоках. Наряду с этим был осуществлен цикл опытов по оценке влияния деформационного старения и циклических повреждений на сопротивление хрупкому разрушению.

Общий анализ оборудования АЭС. Реактор и связанное с ним системой трубопроводов оборудование первого контура АЭС с реакторами типа ВВЭР (см. рис. 1.3) находятся (см, § 1 гл. 1 и § 2 гл. 2) в процессе эксплуатации под действием радиационного облучения, разнообразных силовых и температурных воздействий (весовых, реакции опор и трубопроводов, давления и температурных градиентов, вибрации, затяга шпилек, остаточных напряжений и тл.). Характер и уровни этих воздействий определяются в основном условиями эксплуатации АЭС. В экстремальных ситуациях к указанным нагрузкам добавляются нагрузки, обусловленные авариями и землетрясением.

Для оценки прочности корпуса реактора существенное значение приобретает рассмотрение условий протекания второй стадии аварии, связанной со срабатыванием САОЗ. При падении давления в реакторе ниже 5 МПа в верхнюю камеру и опускной канал реактора подается из емкости САОЗ под давлением раствор борной кислоты с температурой около 60 °С. Корпус реактора находится при температуре, соответствующей номинальному режиму эксплуатации, т.е. около 300 °С, поэтому в начальный момент времени внутренняя поверхность корпуса реактора оказывается подверженной тепловому удару. Наиболее опасны последствия этого удара для корпуса на уровне активной зоны, где материал обладает повышенной хрупкостью вследствие радиационного облучения и существует большая вероятность разрушения при наличии исходных (на момент аварии) дефектов. Поэтому анализ теплового удара корпуса реактора важен прежде всего с точки зрения возможности распространения этих дефектов. Исследованию напряженных и деформированных состояний, сопровождающих

Задача представляет существенный интерес с точки зрения анализа возможности разрушения корпуса реактора на уровне активной зоны, где материалы корпуса охрупчены в результате радиационного облучения.

Инверсии часто возникают ночью, при ясном небе. Температура нагревшейся за день земной поверхности в результате радиационного охлаждения падает ниже температуры

Понятно, что равновесная температура поверхности не может быть выше температуры разрушения данного типа покрытия Гразр, поэтому максимальный тепловой поток, который может быть снят с поверхности методом радиационного охлаждения, ограничен следующей величиной

Система радиационного охлаждения может быть выполнена трехслойной с тем, чтобы избавиться от основного недостатка высокотемпературных металлов — способности их к интенсивному окислению в воздухе. Для уменьшения этого несущий (конструкционный) слой из тугоплавкого металла покрывается различными силицидами (WSi2,

Системы радиационного охлаждения ограничены по максимальному удельному тепловому потоку, но практически могут работать при произвольном суммарном теплоподводе Qs. Вся область справа и вверх от предельных кривых может быть реализована лишь при пористом и разрушающемся принципах тепловой защиты. Что касается весовой эффективности теплозащитной системы, под которой мы понимаем величину, обратно пропорциональную ее массе, необходимой для поддержания нормальных условий работы под единичной площадью поверхности тела, то ее можно проиллюстрировать рис. 1-6,6. Для всех космических аппаратов, время спуска которых менее 500 с, разрушающиеся теплозащитные материалы обладают абсолютными преимуществами перед другими возможными методами. Так, масса тепловой защиты головной части баллистической ракеты дальнего действия из меди оказывается в 50 раз больше, чем из стеклопластика. Для очень продолжительных, а следовательно, и менее теплонапряженных спусков в атмосфере на первое место выходят последовательно массообменная, а затем радиационная система тепловой защиты.

Вид функции радиационного охлаждения f(F) представлен на рис. 10-5. Численные расчеты показали, что она не зависит от из-лучателышх характеристик газа, более того, f(F) оказывается практически одинаковой для различных газовых смесей [Л. 10-19].

Важно также отметить, что расчеты для обоснования универсальности такого представления фактора радиационного охлаждения (высвечивания) проведены для несерого самопоглощающего газа при изменении произведения толщины сжатого слоя на давление торможения на несколько порядков. Тем самым показано, что изменение оптической толщины излучающего объема не приводит к нарушению установленной зависимости.

Рис. 10-5. Зависимость степени высвечивания ударного слоя от параметра радиационного охлаждения Г [Л. 10-19].

Именно эти особенности нашли свое отражение в результатах численных расчетов, учитывающих излучение атомов в линиях. Хотя спектральный коэффициент излучения и возрастает при этом весьма существенно, радиационный тепловой поток увеличивается относительно мало. Последнее связано с влиянием самопоглощения, а также радиационного охлаждения, которые проявляются тем сильнее, чем больше толщина сжатого слоя. В некоторых работах [Л. 10-1, 10-6] высказывается мнение, что при инженерных расчетах qR для достаточно толстых слоев излучающего газа допустима стопроцентная ошибка в определении величины коэффициента поглощения вакуумного ультрафиолета, поскольку отклонение C/R при этом не превысит 20%. В настоящее время принято увеличивать в 1,5 раза величину радиационного теплового потока, рассчитанного для сплошного излучения (кривая 4 на рис. 10-4), с тем, чтобы учесть излучение атомов в линиях (соответствующая скорректированная зависимость представлена кривой 5 на рис. 10-4). При численном анализе можно ограничиться введением дополнительной ступеньки в спектральном распределении коэффициента поглощения, учитывающей излучение в линиях атомов в видимой и инфракрасной областях спектра [Л. 10-1].

вытекающего из моделей эффективной теплопроводности полупрозрачных стеклообразных материалов. Вероятно, это связано со снижением темпа роста коэффициента К(Т) по мере приближения к разрушающейся поверхности из-за высвечивания прилегающего к поверхности слоя (радиационного охлаждения).

В камерах радиационного охлаждения перенос загрязняющих частиц к поверхности нагрева осуществляется преимущественно под воздействием турбулентной диффузии. Загрязнение радиационных поверхностей нагрева резко усиливается при инерционном иабросе уноса на экранирующие поверхности. Загрязнение экранных поверхностей нагреве может снизить их тепловосприятие в 2-3 раза по сравнению с тепло-восприятием чистых поверхностей.

На рис. 4.1 для примера показана принципиальная схема энерготехнологического теплоиспользования применительно к плавильному технологическому процессу. В технологической плавильной камере ТК осуществляется обработка технологического сырья с получением технологического продукта Ст. Для обеспечения надежной работы плавильной камеры стены ее выполнены с принудительно охлаждаемой гарнисажной футеровкой, в элементах которой вырабатывается энергетическая продукция С'э — водяной пар или горячая вода. Отходящие из технологической камеры высокотемпературные газы поступают в камеру радиационного охлаждения — радиационный котел РК, в котором газы и содержащийся в них расплавленный технологический вынос охлаждаются до температуры, при которой исключается зашлаковывание расположенных далее теплоиспользующих устройств — конвективных элементов парового котла и пароперегревателя (на схеме не показаны), а также элементов регенеративного теплоиспользования - подогревателей сырья, окислителя, топлива (ПС, ПО, ПТ). В котле также вырабатывается энергетическая продукция С'э'. В зависимости от конкретных условий отдельные из указанных элементов ЭТА могут отсутствовать или имеются другие устройства, например для дополнительной обработки получающегося расплава, улавливания отдельных компонентов из отходящих газов и т.п.