2.3 Определение коэффициентов неравномерности активной зоны

Пространственное распределение тепловыделения в гомогенной цилиндрической активной зоне описывается соотношением:

где эффективные высота и диаметр активной зоны, функция Бесселя.

Высоту активной зоны принимаем равной высоте активной зоны референтной модели реактора ВВЭР-1000:

Эффективные высоту и радиус активной зоны можно рассчитать по формулам:

где эффективная добавка, которая учитывает наличие отражателя. Отражатель применяется для предотвращения утечки нейтронов в окружающую среду, и как следствие уменьшается критический размер реактора. В ВВЭР основным материалом отражателя является вода. Примем величину эффективной добавки .

Аксиальный и радиальный коэффициенты неравномерности определяются соответственно:

Пример расчета по формулам 10-13 для первого варианта активной зоны:

Проверка отсутствия подкипания теплоносителя:

где максимальная энтальпия на выходе равна:

Тогда максимальных радиальный коэффициент неравномерности можно определить:

Данный расчет проводился без учета регулирования неравномерности в активной зоне: физического профилирования и борного регулирования. Поэтому примем радиальный коэффициент неравномерности равный:

Для заданного коэффициента необходимо проверить отсутствие подкипания:

Тогда объёмный коэффициент неравномерности равен:

Средний удельных тепловой поток на единицу длины определяется как:

Средний удельный тепловой поток на единицу площади:

Средний удельный тепловой поток на единицу объема:

Максимальные удельные тепловые потоки на единицу длины, площади, объема соответственно:

Пример расчёта по формулам 14-19 для первого варианта:

Результаты аналогичных расчётов для второго и третьего варианта приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Определение максимальных удельных тепловых потоков

	3,88	5,02	6,76
	3,53
	10
	3,73
	2,043	1,805	1,568
	1,49
	1,46
	2,18
	14,0	18,2	24,5
	490,9	635,5	856,1
	215,8	279,3	376,3
	30,5	39,5	53,3
	1068,9	1383,6	1863,9
	469,8	608,2	819,3

2.4 Гидравлическое профилирование

Чтобы обеспечить относительно равномерный подогрев, используется гидравлическое профилирование, в соответствии с которым расход теплоносителя распределяется между ТВС пропорционально плотности энерговыделения. Тогда максимальный расход должен быть в ТВС, расположенных вблизи центра активной зоны, а минимальный - на периферии.

Заданная ТВСА является бесчехловой. Для таких типов ТВС применяется частичное гидравлическое профилирование, при котором коэффициент гидравлического профилирования лежит в интервале:

Для референтного энергоблока данный коэффициент равен (в дальнейших расчётах принимается данное значение):

Тогда максимальная скорость (в самой напряженной ТВС) равна:

Максимальный расход теплоносителя в реакторе:

Расход теплоносителя в самой энергонапряженной тепловыделяющей сборке равен отношению максимального расхода в реакторе к количеству ТВС:

Тогда максимальный расход в твэле:

Пример расчёта по формулам 20-23 для первого варианта:

Для второго и третьего варианта результаты аналогичных расчётов приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Результаты расчётов гидравлического профилирования

	3,88	5,02	6,76
	1,14
	4,42	5,72	7,71
	89,5	115,8	156,0
	0,29	0,37	0,50