Затем необходимо выбрать форму и основные геометрические параметры тепловыделяющей сборки. Это, прежде всего, диаметр и число твэлов, диаметр топливной таблетки, толщина оболочки, шаг решетки, тепловыделяющих стержней, диаметр всей сборки, если она имеет цилиндрическую форму, или размер под ключ, если шестигранную. После этого определяются необходимые для дальнейших тепловых и гидравлических расчетов геометрические характеристики сборки: ее площадь поперечного сечения, проходное сечение, обогреваемый периметр, а также площадь поперечного сечения ячейки fяч, при нахождении которой учитываются зазоры между сборками, а в случае графитовых реакторов и площадь прилегающего к сборке графитового замедлителя.
0‑6
Число ячеек в активной зоне реактора определяется по соотношению
 |
При охлаждении активной зоны реакторов с водой под давлением либо вообще не допускается кипение воды, либо на сравнительно небольшой части поверхности твэлов имеет место кипение недогретой жидкости. Таким образом, охлаждение твэлов практически осуществляется однофазной жидкостью. В этом отношении реакторы ВВЭР ничем не отличаются от канальных газоохлаждаемых реакторов или реакторов с жидкометаллическими теплоносителями, и методика теплогидравлического расчета этих реакторов практически одинакова.
0‑7
Теплогидравлический расчет активной зоны ядерного реактора при заданной тепловой мощности Qт начинают с определения расхода теплоносителя
Температура теплоносителя на входе в активную зону Твх выбирается из условия получения максимального КПД для всей стадии в целом. Температура на выходе из активной зоны Твых определяется, главным образом, соображениями безопасной работы реактора. Так, для реакторов, охлаждаемых водой под давлением, она ограничена температурой насыщения и условием не возникновения кризиса кипения. В реакторах с газовым теплоносителем температура на выходе ограничивается максимально допустимой температурой оболочек твэлов или топливного сердечника. Нагрев теплоносителя в активной зоне (Твых-Твх) при ее охлаждении водой составляет обычно 30-40 градусов, а при охлаждении газом 200-400 градусов.
Для выравнивания нагрева теплоносителя, протекающего по различным каналам активной зоны, при неравномерном тепловыделении по радиусу обычно применяют профилирование расхода теплоносителя, стремясь получить расходы теплоносителя, пропорциональные выделениям в каналах. В этом случае средний расход теплоносителя через канал
Gk ср.=G/N, 0‑8
А максимальный расход через наиболее нагруженный канал
(Gk)макс=kG G/N 0‑9
где KG –коэффициент неравномерности распределения теплоносителя по радиусу; N-число каналов в активной зоне.
На практике и выделяемая в сборках мощность, и расход теплоносителя в различных каналах активной зоны могут существенно различаться. Но это не означает, что необходимо проводить тепловой расчет всех рабочих каналов активной зоны. Обычно тепловой расчет выполняется для наиболее теплонапряженных сборок, а также сборок, находящихся в наиболее неблагоприятных в отношении охлаждения условиях.
Рассмотрим последовательность теплогидравлического расчета
0‑10
отдельной тепловыделяющей сборки, схематически изображенной на рис. 14.1. Будем считать, что мощность внутренних источников тепла изменяется по высоте сборки по закону “усеченного косинуса”, изображенному в правой части рис. 14.1. Здесь qv0- мощность внутренних источников тепла, в центре сборки (х=0); Н0- экстраполированая высота активной зоны.
Рис. 0.1 4.1. Принципиальная технологическая схема энергоблока 1300 МВт(эл.) с PWR (Kraftwerk Union):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.