Экспериментальный участок представляет собой модель вырезки активной зоны реактора, включая разгрузочный канал. Он выполнен в виде двух соосных цилиндров различного диаметра. Основной верхний цилиндр высотой 1200 мм, диаметром 580 мм (13 калибров) стыкуется с нижним цилиндром диаметром 405 мм (9 калибров) с помощью цилиндрической камеры высотой 300 мм (6,5 калибров), диаметром 850 мм (19 калибров).
Нижняя часть камеры имеет конический переход к нижнему цилиндру, сплошной до диаметра 580 мм и перфорированный далее до диаметра 850 мм. С перфорированной части дна камеры начинается сборный коллектор газа, по которому он отводится из модели. В дне нижнего цилиндра имеется решетчатая задвижка »с электроприводом. Верхний и нижний цилиндры и цилиндрическая камера заполнены графитовыми шарами диаметром 45 мм. Заполнение модели шарами производится сверху через трубу диаметром 50 мм, нижний конец которой опущен ниже уровня верхнего цилиндра. Опорожнение модели осуществляется открытием решетчатой задвижки, при этом шары высыпаются в сборный коллектор — наклонную трубу диаметром 4,5 калибра. Для исключения прямой протечки газа вдоль стенки верхнего цилиндра на ней установлены полу-шаровые вытеснители, имитирующие бесконечный слой.
Основной поток газа поступает из силового корпуса, в котором размещен разгруженный от давления экспериментальный участок. Через открытый конец верхнего цилиндра газ проходит вниз сквозь шаровой слой и уходит в сборный коллектор через перфорацию в коническом дне камеры.
Газ, охлаждающий ТВЭЛы в канале выгрузки, подается через решетчатую задвижку в нижний канал и движется навстречу основному потоку, а затем, смешавшись с ним над каналом выгрузки, также уходит в сборный коллектор.
В шаровом слое располагается блок калориметров, имеющий возможность вертикального перемещения вдоль оси модели. Вверх этот блок поднимается - специальным подъемным механизмом, а вниз перемещается вместе с шаровым слоем, когда производится частичная выгрузка шаров из модели — открытием решетчатой задвижки. Блок калориметров собран таким образом, чтобы по возможности полнее охватить сечение модели.
Каждый калориметр блока представляет собой шар диаметром 45 мм, выполненный из двух медных полусфер толщиной 1 мм (рис. 3). Полусферы соединены медным керном, на котором монтируется трубчатый электронагреватель мощностью 300...350 Вт. На поверхности сферы приварены три термопары ХА (КТМС). Свободная часть сферы залита жидким свинцом для улучшения равномерности распределения теплового потока по поверхности калориметра. Вывод термо-электродов термопар и электро-подводов нагревателя осуществляется через трубку из нержавеющей стали диаметром 16 мм с толщиной стенки 1,25 мм, припаянную твердым припоем к сфере. Эта трубка служит для крепления калориметра в блоке. На другом конце трубки установлен клеммник, через который все электроды гибкими проводами соединены с герметизированным выводом из силового корпуса и далее с измерительными приборами и питающими трансформаторами.
Для предотвращения протечек газа вдоль трубы-державки калориметра на нее надеты десять свободно перемещающихся сверленых графитовых шаров того же диаметра, что и в засыпке (45 мм). Расположение блока калориметра в слое указывается специальным индикатором, выведенным наружу из корпуса. В участке трубопровода подачи встречного потока включен электронагреватель, позволяющий поднимать температуру газа на 20...30°С по сравнению с необогреваемым основным потоком.
В опытах измеряли давление газа в корпусе; расходы и температуры основного и встречного потоков; температуры газа, омывающего калориметры; температуры стенок н мощности нагревателей калориметров. Опыты проводили в условиях стабилизации расходов, давлений и температур обоих потоков воздуха и температуры калориметров. Контроль стабильности температур осуществляли по показаниям самопищущего автоматического потенциометра ЭПП-09.
