САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕТРА ВЕЛИКОГО

Институт Энергетики

Высшая школа атомной и тепловой энергетики

Курсовая работа

Теплогидравлический расчет реактора ВВЭР

По дисциплине «Методы расчета и конструирования ядерных реакторов»

Работу выполнил:

Студент гр. 3231401/20101 Школьников А.С.

Преподаватель Ивков М.И.

Санкт-Петербург

2025

Содержание

Y

Введение 5

1. Исходные данные 6

2. Тепловой расчет 8

2.1. Определение геометрических характеристик ТВС 8

2.2 Определение геометрических параметров активной зоны 10

2.3 Определение коэффициентов неравномерности активной зоны 14

2.4 Гидравлическое профилирование 19

2.5 Распределение тепловых потоков по радиусу активной зоны 21

2.6 Распределение тепловых потоков по высоте активной зоны 25

2.7 Распределение температур теплоносителя и наружной поверхности оболочки твэла по высоте активной зоны 29

2.8 Распределение температуры внутренней поверхности оболочки твэла по высоте активной зоны 35

2.9 Распределение температуры наружной поверхности топливной таблетки по высоте активной зоны 41

2.10 Распределение температуры в центре топливной таблетки по высоте активной зоны 46

2.11 Распределение температуры в ячейке ТВС 51

2.12 Расчет коэффициента запаса до кризиса теплообмена первого рода 53

2.12.1 Методика Безрукова Ю.А. 53

2.12.2 Методика Смолина В.П. 56

2.12.3 Выбор методики и расчет коэффициента запаса 58

3. Гидравлический расчет 60

3.1. Расчет гидравлических потерь на трение 61

3.1.1 Расчет потерь на трение во входном патрубке 62

3.1.2 Расчет потерь на трение на опускном участке 63

3.1.3 Расчет потерь на трение в активной зоне 67

3.1.4 Расчет потерь на трение в блоке защитных труб 69

3.1.5 Расчет потерь на трение в выходном патрубке 71

3.2 Расчет гидравлических потерь на местные сопротивления 73

3.2.1 Расчет потерь на местные сопротивления на входе в реактор 73

3.2.2 Расчет потерь на местные сопротивления при повороте на 180˚ 75

3.2.3 расчет потерь не местные сопротивления при прохождении через перфорированное днище шахты 77

3.2.4 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через дистанционирующие решетки 80

3.2.5 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через нижнюю решетку блока защитных труб 81

3.2.6 Расчет потерь на местные сопротивления при повороте на 90˚ 83

3.2.7 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через перфорированную обечайку блока защитных труб 83

3.2.8 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через перфорированную обечайку шахты 85

3.2.9 Расчет потерь на местные сопротивления на выходе из реактора 86

3.3 Гидравлический расчет потерь на ускорение 88

3.4 Гидравлический расчет нивелирных потерь 88

3.5 Расчет в главном циркуляционном трубопроводе 90

3.6 Расчет потерь в парогенераторе 93

3.7 Расчет суммарных потерь в первом контуре 94

3.8 Расчет потерь при гидроиспытаниях 94

4. Обоснования выбора варианта активной зоны 96

5. Выбор главного циркуляционного насоса 97

6. Прочностной расчет 98

6.1 Прочностной расчет корпуса реактора 98

6.1.1 Прочной расчет эллиптического днища 98

6.1.2 Прочностной расчет обечайки без отверстия 99

6.1.3 Прочностной расчет обечайки в зоне холодных патрубков 99

6.1.4 Прочностной расчет обечайки в зоне горячих патрубков 101

6.1.5 Расчет обечайки на прочность с одиночным отверстием 103

6.2 Расчет оболочки твэла на прочность 104

6.2.1 Расчет толщины на начало кампании 104

6.2.2 Расчет толщина твэла при номинальном режиме эксплуатации 104