ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Гордеев С.С.1, Сорокин А.П.2, Денисова Н.А.2

Организация

1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
2 Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Гордеев С.С.1 – аспирант. Контакты: 115409, Москва, Каширское шоссе 31. Тел.: (967) 179-20-80, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Сорокин А.П.2 – главный научный сотрудник, доктор технических наук.
Денисова Н.А.2 – ведущий инженер.

Аннотация

Температурный режим активной зоны реакторов на быстрых нейтронах, близкий к предельному, воздействие массы факторов выдвигают высокие требования к ее теплофизическому обоснованию. Основными факторами являются распределение геометрических параметров, энерговыделения, расхода, интенсивность межканального и межпакетного обмена, неопределенность в значениях параметров и их изменение в процессе эксплуатации реактора. Формоизменение активной зоны в процессе кампании носит сложный характер. Наряду с систематическими отклонениями параметров наблюдаются случайные отклонения. Имеющиеся данные позволяют описать распределение геометрических параметров в формоизмененных ТВС. Для снижения уровня и выравнивания неравномерностей температуры необходима оптимизация параметров периферийной зоны ТВС. Деформация вытеснителей обусловливает температурные режимы периферийных твэлов, близкие к варианту геометрии компактного пучка. Формоизменение твэлов и чехла ТВС в процессе кампании может явиться одним из наиболее значительных факторов формирования температурного поля в ТВС. Типичные, значительные деформации ТВС в процессе кампании в области центра активной зоны не приводят, как правило, к росту уровня температуры оболочки твэлов свыше 650°С, максимальной азимутальной неравномерности температуры твэлов свыше 100°С. Неравномерное энерговыделение твэлов в поперечном сечении ТВС приводит к росту уровня максимальной температуры твэлов и максимальной азимутальной неравномерности температуры твэлов. Межпакетная протечка и межпакетный теплообмен обусловливают изменение температурного режима периферийных твэлов. Воздействие всех факторов приводит к перегреву оболочки твэлов на 10–20 % от подогрева в ТВС для номинальных условий и до 50–100 % от среднего подогрева в ТВС для формоизмененных ТВС, что требует проведения термомеханических расчетов. Значительным фактором формирования температурных полей в ТВС является межканальный обмен. Теплофизическое обоснование режимов ТВС активной зоны реакторов на быстрых нейтронах должно осуществляться с учетом изменения различных параметров, включая формоизменение ТВС в процессе кампании.

Ключевые слова
быстрый реактор, кампания, натрий, активная зона, тепловыделяющая сборка, твэл, оболочка, температура, расход, фактор, геометрические параметры, энерговыделение, формоизменение, стохастические отклонения параметров, межканальное перемешивание, максимальная температура, неравномерность температуры

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039;532.54

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 3, 3:20