Защитить атомный реактор от разрушений можно будет уже на этапе проектирования Источник: ЮУФУ Исследователи из Южно-Уральского государственного университета разработали метод определения деформаций в конструкции атомных реакторов. Такие деформации могут быстро вывести из строя сам реактор. Этот метод также можно использовать в проектировании газотурбинных двигателей и металлургического оборудования. Результаты работы ученых уже опубликованы в журнале «Атомная энергия». Наиболее ярко такая картина видна в металлургическом производстве. Например, рассмотрим устройства типа чаши шлаковоза. После окончания плавки шлак, нагретый примерно до 1500 градусов, переливают в специальную транспортировочную чашу. От многократного воздействия неравномерного нагрева чаша постепенно меняет свою форму: от цикла к циклу накапливаются изменения размеров, достигающие в конце концов многих десятков сантиметров. Металлурги прекрасно осведомлены об этом процессе и воспринимают «термическое коробление» как неизбежное следствие высоких температур, просто меняя изношенный элемент. Но в атомной или ракетной технике отнюдь не всегда можно заменить деталь, если она покоробилась. Александр Чернявский профессор кафедры технической механики ЮУрГУ Ученые долго исследовали этот феномен и выяснили, что изменение размеров деталей происходит не из-за самих материалов, а из-за того, что конструкции нагреваются по-разному и в разное время. Эти знания помогли решить важные инженерные задачи. Например, при проектировании реактора БН-600 на Белоярской АЭС были спрогнозированы опасные деформации, которые могли привести к аварии. Однако, работая вместе с инженерами, удалось устранить этот риск, и реактор с тех пор безопасно функционирует, избегая нежелательных температурных изменений. Современное программное обеспечение намного более точно. Но даже с помощью самых мощных суперкомпьютеров невозможно точно просчитать, как конструкция будет деформироваться на протяжении всего своего срока службы. Поэтому ученые нашли нестандартный подход — они разработали метод, который объединяет высокую точность моделирования деформаций с умеренными вычислительными затратами. Это позволяет использовать их разработку прямо во время проектирования, что делает процесс более эффективным. Разработанный учеными метод можно будет также использовать при проектировании газотурбинных двигателей и металлургического оборудования Источник: Unsplash Полученные результаты важны для тех конструкций, которые работают при высоких и постоянно меняющихся температурах. Это, например, детали газотурбинных двигателей, электростанций (тепловых и атомных) и металлургического оборудования. Недавно к ним добавились и детали ракет, поскольку многократные запуски и остановки двигателей многоразовых ракет могут привести к недопустимым изменениям их формы. Новые методы расчета помогут повысить безопасность подобных конструкций. Ранее Наука Mail сообщала о том, как были созданы методы прогнозирования поломок атомных реакторов на этапе проектирования. Source: https://science.mail.ru/news/40319-predskazanie-polomok-na-aes-i-v-raketah/