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

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

ФОРМИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК ТВЭЛОВ АКТИВНОЙ ЗОНЫ РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

EDN: UUIKAK

Авторы

Сорокин А.П.1, Сорокин Г.А.2, Кузина Ю.А.1, Денисова Н.А.1

Организация

1 Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
2 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)», Москва, Россия

Сорокин А.П.1 – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: +7 (484) 399-70-00 (доб. 84-47); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Кузина Ю.А.1 – начальник отделения ядерной энергетики, кандидат технических наук.
Денисова Н.А.1 – ведущий инженер.
Сорокин Г.А.2 – кандидат технических наук.

Аннотация

Температурный режим работы твэлов определяется большим числом факторов закономерного и стохастического характера. Исследования в обоснование температурных режимов работы твэлов и чехлов ТВС активной зоны реакторов на быстрых нейтронах направлены на изучение влияния различных факторов на теплогидравлику ТВС, оптимизацию конструкции ТВС с целью достижения высокого выгорания ядерного топлива, повышения надежности, увеличения ресурса. Изложены методика и описание реализации расчетного моделирования температурного режима активной зоны реакторов на быстрых нейтронах, включающие расчет гидравлического дросселирования, распределение скорости и температуры теплоносителя в ТВС с учетом формоизменения пучка твэлов и ТВС, термомеханического расчета распределения температуры и напряженно-деформированного состояние оболочки твэлов в процессе кампании. Представлены данные обзора различных факторов влияющих на формирование температурных режимов работы твэлов и чехлов в ТВС активной зоны. Показано воздействие различных конструктивных, режимных и эксплуатационных факторов и их отклонений от номинальных значений на температурный режим твэлов. Вследствие композиции локальных и глобальных перегревов оболочки твэлов и чехла ТВС вследствие одновременного воздействия различных факторов общее значение перегрева оболочки твэлов может составить 15–20 % от среднего подогрева в ТВС в начале кампании и до 50–100 % при значительном формоизменении ТВС на конце кампании. Неопределенность в значениях исходных параметров и констант расчёта, главным образом, расхода теплоносителя через ТВС, энерговыделения твэлов и распределения геометрических параметров, обусловливает неопределенность в значениях максимальной температуры оболочки твэлов порядка до 10 % от среднего подогрева теплоносителя в ТВС и максимальной азимутальной неравномерности температуры до 30 % от ее абсолютного значения. Значительным фактором формирования температурных полей в ТВС является межканальный обмен, эффективно выравнивающий локальные неравномерности температуры теплоносителя в ТВС, что приводит к снижению максимальной температуры оболочки твэлов и азимутальной неравномерности температуры твэлов.

Ключевые слова
быстрые реакторы, жидкие металлы, методы расчета, эксперимент, теплогидравлика. тесты, активная зона, тепловыделяющая сборка, твэл, факторы, распределение параметров, стохастическое, энерговыделение, геометрия, кампания, деформация, радиационные эффекты, температура, подогрев теплоносителя

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 536.24:621.039.524.4:621.039.58

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 2, с. 263–319