Авторы
Гордеев С.С.1, Сорокин А.П.2, Тихомиров Б.Б., Труфанов А.А.2, Денисова Н.А. 2
Организация
1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
2АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Гордеев С.С.1 – аспирант. Контакты: 115409, г. Москва, Каширское ш., 31. Тел.: (967) 179-20-80; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Сорокин А.П. – заместитель директора отделения безопасности ядерно-энергетических установок, доктор технических наук.
Тихомиров Б.Б. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.
Труфанов А.А. – заместитель генерального директора, директор отделения безопасности ядерно-энергетических установок.
Денисова Н.А. – ведущий инженер.
Аннотация
Представлены методика и алгоритм расчета максимальной температуры оболочек твэлов и неравномерности температуры по их периметру с учетом межканального перемешивания
теплоносителя в тепловыделяющих сборках твэлов реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем с учетом случайных отклонений исходных параметров. Максимальное значение номинальной температуры оболочки твэлов рассчитывается как суперпозиция среднего значения температуры теплоносителя в окружающих каналах, среднего по периметру оболочки температурного напора «стенка-жидкость». Выполняется многократный теплогидравлический расчёт статистической модели пучка твэлов и их статистическая обработка. Приведены результаты расчетов температурного поля при случайном распределении проходных сечений каналов и энерговыделения твэлов с использованием метода Монте-Карло, выполненные по программе МИФ, которые показывают, что среднестатистические значения максимальной температуры оболочки твэлов находятся в промежутке между соответствующими значениями при расчете по моделям плотно сжатого и максимально раздвинутого пучка. Осреднённые значения неравномерности температуры по периметру твэлов выше, чем при расчете по средним параметрам пучка. Корректный учет воздействия различных факторов, включая случайное отклонение параметров, на температурное поле ТВС является необходимым требованием к современному теплогидравлическому расчету ТВС быстрых реакторов.
Ключевые слова
быстрый реактор, тепловыделяющая сборка, твэл, оболочка, натрий, скорость, температура, метод расчета, расчетный код, межканальное перемешивание, случайное отклонение, модель пучка
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
1. Жуков А.В., Сорокин А.П., Матюхин Н.М. Межканальный обмен в ТВС быстрых реакторов: расчетные программы и практические приложения. М.: Энергоатомиздат, 1991.
2. Жуков А.В., Сорокин А.П., Матюхин Н.М. Межканальный обмен в ТВС быстрых реакторов: теоретические основы и физика процесса. М.: Энергоатомиздат, 1989.
3. Жуков А.В., Сорокин А.П., Титов П.А., Ушаков П.А. Анализ гидравлического сопротивления
пучков твэлов быстрых реакторов. Атомная энергия, 1986, том 60, Вып. 5, С. 317-321.
4. Методические указания и рекомендации по теплогидравлическому расчету активных зон быстрых реакторов. Руководящие технические материалы (РТМ) 1604.008-88. Утверждены и введены в действие по Госкомитету по использованию атомной энергии 13.10.88, № ГК-6627/19. Обнинск, 1989.
5. Ефанов А.Д., Сорокин А.П., Жуков А.В. Теплогидравлический анализ активной зоны ядерных
реакторов с жидкометаллическим охлаждением. Часть II. Тепловые процессы в технике, 2009, том 1, № 8, С. 318-331.
6. Курбатов И.М., Тихомиров Б.Б. Расчёт случайных отклонений температур в активной зоне реактора. Препринт ФЭИ-1090. Обнинск, 1980.
7. Carelli M.D., Friedland A.J. Hot Channel Factors for Rod Temperature Calculations in LMFBR Assemblies. Nuclear Engineering and Design, 1980, vol. 62, no. 2, pp. 155-180.
8. Тихомиров Б.Б., Поплавский В.М. Влияние статистических характеристик пучка твэлов ТВС на оценку температурного режима активной зоны быстрого натриевого реактора. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2014, № 2, С. 128-139.
9. Казачковский О.Д., Сорокин А.П., Жуков А.В. и др. Метод сосредоточенных параметров в задаче о температурном поле в формоизмененных ТВС с неадиабатическими граничными условиями. Препринт ФЭИ-1672. Обнинск, 1985.
10. Bogoslovkaya G.P., Sorokin A.P., Zhukov А.V. LMFR core and heat exchanger thermohydraulic design: Former USSR and present Russian approaches. IAEA-TECDOC-1060. Vienna, IAEA, 1099.
11. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ (получисленные алгоритмы). Том 2. М.: Мир, 1977.
УДК 621.039.517.5
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 4, 4:14
