Компоновка активной зоны реактора

При компоновки активная зона определяется её геометрическими размерами с учётом максимального теплового потока q _max, который выбирают по справочной литературе для данного типа реактора, или по экспериментальным данным, если создаётся реактор нового типа.

Зная q _max определяют средний тепловой поток:

;

где K_v – коэффициент неравномерности энерговыделения по объёму активной зоны;

К_п – коэффициент перегрева, учитывающий отклонение конструктивных параметров активной зоны, влияющих на её надёжность в худшую сторону;

К_твс – коэффициент неравномерности энерговыделения по поперечному сечению ТВС.

Эти коэффициенты приводятся в справочной литературе и принимаются предварительно, а затем уточняются. Ø 9,1 0,65 есть допуск (отл. в худшую сторону ≈ 0,64)

Зная q, определяют поверхность теплосъёма, которая обеспечивает надёжный теплоотвод от твэлов к теплоносителю:

;

где N_т - тепловая мощность реактора равная:

;

где , η _t - учитывает тепловые потери в конденсаторе турбины в соответствии со 2 законом термодинамики.

- (1) 1 закон термодинамики. Произведённая энергия расходуется на изменение энергии и совершение работы.

- (2), если Р = const

Принципиальное отличие между формулой (1) и (2) состоит в том, что q и l зависят от процесса, и от аргумента состояния (Р или t).

Из формулы следует, что с увеличением их число в активной зоне снижается, а поэтому меньше стоимость активной зоны. Однако диаметр твэлов ограничивается по теплофизическим условиям:

1. С ростом увеличивается диаметр активной зоны.

2. Увеличивается толщина стенки твэла, а вследствие этого ухудшается теплообмен (возрастает термическое сопротивление) и в итоге увеличивается температура топливного сердечника и температура оболочки твэла.

Если растёт, то растёт при одинаковом тепловом потоке.

3. Снижается глубина выгорания топлива – важный технико-экономический параметр, показывающий эффективность использования топлива. При работе реактора образуются газообразные продукты деления, вследствие чего давление внутри твэла растёт.

Если же увеличить толщину стенки оболочки, чтобы она выдержала большой прирост давления, то увеличится ядерная концентрация материалов, и поэтому паразитический захват n и необходимо будет увеличить обогащение топлива, т.е. стоимость загрузки.

Поэтому определяют с помощью технико-экономического анализа.

Дата добавления: 2015-07-08