- •Учебное пособие по физике реактора (проект) содержание.
- •1. Основы теории реакторов.
- •1.1. Деление ядер под действием нейтронов.
- •1.1.1. Строение атома. Изотопы.
- •1.1.2. Дефект массы, энергия связи, энергия деления.
- •1.1.3. Радиоактивность.
- •1.1.4. Ядерные реакции. Сечения взаимодействия.
- •1.1.5. Замедление и диффузия нейтронов.
- •1.2 Коэффициент размножения.
- •1.2.1 Коэффициент размножения в бесконечной среде.
- •1.2.2. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах .
- •1.2.3. Вероятность избежать резонансного поглощения .
- •1.2.4. Коэффициент использования тепловых нейтронов .
- •1.2.5. Число быстрых нейтронов на один поглощенный тепловой нейтрон.
- •1.2.6. Утечка нейтронов. Коэффициент размножения.
- •1.3. Реактивность.
- •1.4. Регулирование яр.
- •1.4.1. Параметры, определяющие мощность яр и скорость ее изменения.
- •1.4.2. Кинетика реактора с учетом запаздывающих нейтронов. Период реактора.
- •1.4.3. Критичность на мгновенных нейтронах.
- •2. Пространственное распределение энерговыделения в реакторе.
- •2.1. Общие положения.
- •2.2. Макрораспределение энерговыделения.
- •2.3. Микрораспределение энерговыделения.
- •2.4. Коэффициент неравномерности энерговыделения по объему активной зоны.
- •2.5. Система внутриреакторного контроля.
- •3. Эффекты и коэффициенты реактивности.
- •3.1. Температурный эффект реактивности.
- •3.1.1. Плотностной температурный эффект реактивности.
- •3.1.2. Мощностной эффект реактивности.
- •3.2. Барометрический эффект реактивности.
- •3.3. Борный эффект реактивности.
- •3.4. Влияние коэффициентов реактивности на динамику и безопасность реактора.
- •3.5. Выгорание, шлакование и воспроизводство ядерного топлива.
- •3.6. Отравление реактора ксеноном ( Хе-135 ).
- •3.6.1. Стационарное отравление Хе-135.
- •3.6.2. Нестационарное отравление ксеноном.
- •3.7. Отравление реактора самарием ( Sm-149 ).
- •4. Нфх активной зоны ввэр-440.
- •5. Таблица допустимых режимов эксплуатации ру.
- •5.1 Расходы через твс и реактор.
- •5.2. Допустимая мощность.
- •5.3. Допустимые подогревы в центральных и периферийных твс.
- •5.4. Допустимый подогрев теплоносителя на реакторе.
- •5.5. Влияние частоты сети на температуру.
- •6. Вопросы обеспечения ядерной безопасности.
- •6.1. При пуске яр.
- •6.2. При перегрузке и работе с твс.
- •6.3. При хранении и отправке отработанного ядерного топлива.
- •6.4. Характерные моменты обеспечения ядерной безопасности при использовании твс с обогащением 4,4%.
- •7. Конструкция и характеристики активной зоны реактора и ее компонентов.
- •7.1. Корпус реактора.
- •7.2. Верхний блок.
- •7.3. Внутрикорпусные устройства.
- •7.4. Активная зона.
- •8. Некоторые особенности эксплуатации энергоблоков каэс.
- •8.1. Кассеты-экраны блоков 1 и 2.
- •8.2. Топливо обогащением 4,4% на блоке 3.
- •Список литературы
5. Таблица допустимых режимов эксплуатации ру.
5.1 Расходы через твс и реактор.
Расход теплоносителя в 1-м контуре, создаваемый ГЦН, зависит от гидравлического сопротивления контура. Полное гидравлическое сопротивление контура складывается из сопротивлений активной зоны, трубопроводов, парогенераторов и др. (каждое из которых характеризуется коэффициентом гидравлического сопротивления и является индивидуальным для каждого реактора).
Зависимость перепада давления на данном участке от расхода теплоносителя называется гидравлической характеристикой. При ее расчете для активной зоны принимается, что поток теплоносителя однофазный(что характерно для стационарной работы ВВЭР). Появление в теплоносителе паровой фазы возможно только в случае аварийного уменьшения расхода из-за нарушения нормальной работы ГЦН.
Активная зона ЯР может быть представлена в виде системы параллельных каналов(ТВС), имеющих общий вход и выход теплоносителя и находящиеся под одинаковым перепадом давления. Мощности отдельных ТВС различны ввиду неравномерности энерговыделения по активной зоне(см. разделы). По этой причине ТВС имеют различную температуру воды на выходе и различное гидравлическое сопротивление. С ростом мощности ТВС ее гидравлическое сопротивление увеличивается, а следовательно, расход воды через нее уменьшается (см. рис. 5.1.). Возрастание гидравлического сопротивления ТВС при увеличении ее мощности вызвано изменением плотности воды и увеличением парообразования.
При расчете распределения температур теплоносителя на выходе из ТВС необходимо учитывать различие температуры на входе в активную зону, что особенно важно при работе ЯППУ с отключенными ГЦН.
Зная гидравлические характеристики ТВС, можно определить гидравлическую характеристику всей активной зоны( ).
Гидравлическая характеристика активной зоны различна для режимов без мощности и на мощности.
Для активной зоны без мощности она определяется как:
Ра.з. = (Qp•Kпр)2•• эф / 2•g• (m•Si)2 (5.1.),
где Qр - объемный расход теплоносителя через реактор, м3/с;
Кпр.= 0,93 - коэф-т расхода теплоносителя через ТВС с учетом протечек в зазорах ТВС(7%);
'эф - коэф-т гидравлического сопротивления активной зоны (табличное значение);
m - число ТВС в активной зоне;
Si - площадь проходного сечения ТВС, м2;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
- плотность теплоносителя, кг/м3.
Для определения гидравлической характеристики активной зоны на номинальной мощности привлекаются характеристики ТВС. Расход теплоносителя через зону определяется как:
Qр•Кпр = j gj = i ni•gi (5.2.),
где ni - число ТВС с мощностью q;
gj - массовый расход теплоносителя через ТВС с мощностью qi при заданном периоде давления Ра.з.
Определив Qр и эф и подставив их в формулу (5.1.), находят гидравлическую характеристику активной зоны на номинальной мощности. Из рис.5.2. видно, что перепад давления на активной зоне с повышением ее мощности увеличивается незначительно(~0,1кгс/см2), что практически не влияет на производительность ГЦН.
На рис.5.3. совмещены усредненные гидравлические характеристики ГЦН и 1-го контура ВВЭР-440 при различном числе работающих петель n. Точки пересечения характеристик насосов с характеристиками контура циркуляции являются рабочими точками насосов в различных эксплуатационных режимах.