Введение

1. Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные

Тепловая мощность реактора	;
Давление теплоносителя
Тип ТВС	ТВСА
Ядерное топливо
Материал оболочки	Э-110
Замедлитель (теплоноситель)	вода ( )
Число твэлов в ТВС
Число твэлов
Число твэгов
Диаметр твэла
Толщина стенки твэла
Толщина газового зазора
Диаметр газового отверстия
Шаг решетки твэлов
Расстояние между гранями ТВС
Число диагональных твэлов в ТВС
Число направляющих стержней в кластере
Внешний /внутренний диаметр направляющих стержней
Внешний /внутренний диаметр центральной трубки в ТВС

Но для дальнейших расчетов, для выполнения условия водотопливного соотношения примем ; .

Таблица 2 – Теплофизические свойства теплоносителя

	15,6	МПа
	298
	331
	345,31
	314,5
	1523,6
	1326,7
	196,9
	2593,2
	1633,8
	959,4
	730,8
	648,8
	694,35
	592,5
	103,0

2. Тепловой расчет

2.1. Определение геометрических характеристик твс

Внутренний диаметр твэла равен:

Диаметр топливной таблетки:

Рисунок 1 – Поперечный разрез твэла

Общее количество стержней:

Количество стержней в центральном ряду:

Размер кассеты под ключ:

где – технологический зазор; – толщина обода кассеты. Тогда:

Определим площадь кассеты, занятой топливом:

Площадь, занятая конструкционным материалом в ТВС:

Площадь газовых зазоров в ТВС:

Площадь, которую занимает вола внутри кассеты:

Площадь, занимаемая водой в межкоссетном пространстве:

Тогда площадь, занимаемая водой:

Площадь кассеты:

2.2 Определение геометрических параметров активной зоны

Зададим 3 средние скорости теплоносителя:

Средний расход теплоносителя рассчитывается как:

Площадь проходного сечения, занимаемая водой в активной зоне:

где коэффициент перетечек.

Число ТВС в активной зоне можно определить как:

Число диагоналей ТВС в АЗ рассчитывается по формуле и принимается ближайшее нечетное целое:

При компоновке активной зоны исключаются 6 угловых кассет. Конечное число ТВС равно:

Диаметр и площадь сечения активной зоны определяется по формулам:

В процессе компоновки активной зоны площадь, которую занимает вода, площадь, занимаемая топливом, и средняя скорость воды изменились. Поэтому данные параметры пересчитываются по формулам:

Пример расчета по формулам 1-9 для :

Для других скоростей проведены аналогичные расчеты по формулам

1-9 и результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Геометрические параметры активной зоны

,	4	5,5	6,5
	16557
	0,96
	5,72	4,16	3,52
	195	143	121
	17	15	13
	211	163	121
м	3885,10	3410,06	2936,86
	11,85	9,13	6,77
	6,15	4,75	3,53
	3,88	5,02	6,76
	3,09	2,39	1,77

Для безопасной работы АЭС необходимо, чтобы водо-топливное отношение было меньше 2:

Так как полученное значение водо-топливного отношения меньше 2, можно сделать вывод, что цепная реакция контролируема, и безопасность соблюдена.

По полученным данным были выполнены 3 эскиза активных зон.

Рисунок 2 – Эскиз решетки ТВС для

Рисунок 3 – Эскиз решетки ТВС для

Рисунок 4 – Эскиз решетки ТВС для