Определение геометрических характеристик активной зоны.

1) Объём активной зоны:  , м

2) Диаметр активной зоны:  , м

3) Площадь одной ячейки:  , м

4) Число ячеек в активной зоне: 

5)Проходное сечение одной ячейки:                       , м

6)  Гидравлический периметр одной ячейки: П_Г= , м

7)  Гидравлический диаметр ТВС:  , м

8)  Тепловой периметр ТВС: П_HEAT= , м

9)  Тепловой диаметр пучка ТВЭЛов:  , м

10) Экстраполированная добавка к размерам активной зоны:  , м

11) Высота активной зоны с учётом экстраполированной добавки:       , м

12) Толщина оболочки ТВЭЛов:  , м

13) Средний диаметр оболочки ТВЭЛа:  , м

14) Толщина газового зазора между оболочкой ТВЭЛа и топливным сердечником:  , м

15) Средний диаметр газового зазора:  , м

Тип полумертвый 6 вопрос

(тип формула радиального и обьемного коэффициента неравномерности энерговыделения , циферки не смори эт тип рисунок как бы :D)формула по коэфф неравномерности по высоте не нашел

;

;

.

Мгновенное значение объемного коэффициента неравномерности энерговыделения kv=kz kz в значительной мере характеризует ядерно-физическое и конструкционное совершенство активной зоны, определяет удельную загрузку реактора топливом, отнесенную к тепловой или электрической мощности реактора (т/кВт), и тем самым влияет на основные экономические показатели АЭС (затраты на топливную загрузку, габаритные параметры, капиталовложения в оборудование реакторов и т. п.).   Эффективная добавка определяет уменьшение критических линейных размеров активной зоны при добавлении отражателя. Для энергетических реакторов эффективная добавка мала по сравнению с линейными размерами и существенно не влияет на коэффициенты неравномерности энерговыделения по реактору (отношение максимального энерговыделения к среднему) коэффициент неравномерности энерговыделения по радиусу К(r ) , по высоте K(z) и по объему K(v) Для активной зоны без отражателя K(z)= п/2 = 1,57. K(r)= 2,32 иK(v) = 3,64.   Реальная структура активных зон энергетических реакторов неоднородна. Это обусловлено желанием уменьшить коэффициенты неравномерности энерговыделения (повысить среднюю удельную энергонапряженность) и увеличить среднюю глубину выгорания выгружаемого топлива (снизить топливную составляющую в эксплуатационных затратах). Коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте энергетических реакторов не намного меньше, чем для реактора без отражателя. Коэффициент неравномерности энерговыделения по радиусу регламентируется Госатомнадзором РФ и должен быть не выше 1,35 при работе на номинальной мощности.  

Тип полупокерный 7 вопрос

Определение расхода теплоносителя через активную зону:

Отвод тепла от тепловыделяющих элементов осуществляется теплоносителем, расход которого через активную зону определяется из уравнения теплового баланса в ЯР по параметрам 1-го контура.

 , кг/с (2.1)

где Q_p - тепловая мощность реактора, кВт;

ψ_аз = 0,97…0,99 - доля тепла, выделяемая в активной зоне ЯР;

i_вх, i_вых - энтальпия теплоносителя на входе и выходе из активной зоны ядерного реактора определяются по заданным давлению и температуре теплоносителя, i_вых = f (р; t_вых ); i_вх = f (р; t_вх ), кДж/кг из Приложения 1 (табл. 2) или с помощью с помощью компьюторной программы WaterSteamPro.

Если в пределах изменения давления и температуры, теплоемкость теплоносителя С_р изменяется незначительно, как, например в ВВЭР, где подогрев теплоносителя невелик составляет 30 – 40 ºС , то расход теплоносителя через активную зону можно определить из отношения:

 , кг/с (2.2)

t_вх, t_вых - температура теплоносителя на входе и выходе из активной зоны ядерного реактора, ºС;

 - средняя удельная изобарная теплоемкость, кДж/кг ∙ ºС, определяемая по заданному давлению и средней температуре теплоносителя.

Как видно, определение расхода теплоносителя связано с выбором перепада температуры - одного из ограничивающих факторов. При проведении теплогидравлических расчетов температура теплоносителя на входе и выходе из активной зоны выбирается на основе опыта эксплуатации реактора. Температура теплоносителя на входе в активную зону выбирается из условия получения максимального КПД для всей установки в целом при соблюдении приемлемого уровня безопасности. Предельно допустимая температура теплоносителя на выходе из реактора зависит от ряда параметров. Для водо-водяных реакторов под давлением она ограничена запасом до температуры кипения теплоносителя при заданном давлении.

Определение среднего расхода теплоносителя через одну ТВС:

 , кг/с (2.3)

где n_твс - количество ТВС в активной зоне, шт.

Определение среднего расхода теплоносителя в расчёте на один твэл:

 , кг/с (2.4)

где n - полное число стержней в ТВС (сумма твэлов, твэгов, каналов под поглощающие элементы ОР СУЗ, центральный канал), шт.

Определение расхода теплоносителя через центральную ТВС:

 , кг/с (2.5)

где K_R = 1,3 …1,5 - коэффициент неравномерности тепловыделений по радиусу активной зоны.

Определение расхода теплоносителя в расчёте на один твэл в центральной ТВС:

 , кг/с . (2.6)

Определение средней скорости движения теплоносителя в ТВС:

 , м/с (2.7)

где   - средний удельный объем теплоносителя, определяемый по давлению и средней температуре теплоносителя, м³/кг.

S_тн - площадь проходного сечения теплоносителя в ТВС, м².

Площадь проходного сечения теплоносителя ( S_тн ) это такая площадь, которую занимает теплоноситель, проходя через ТВС. Определяется площадь прохода теплоносителя следующим образом: из площади ячейки ТВС вычитаются площади всех конструкционных элементов расположенных в ТВС, т.е. площади всех твэлов, твэгов, каналов для размещения поглощающих элементов органа регулирования, площадь центрального канала для размещения детектора контроля энерговыделения.

Определение средней скорости движения теплоносителя в центральной ТВС:

 , м/с (2.8)

Площадь сечения для прохода теплоносителя в ТВС:

для бесчехловой тепловыделяющей сборки:

 , м² (2.9)

для чехловой тепловыделяющей сборки:

 , м² (2.10)

где п_твэ - число твэлов в одной ТВС, шт.;

d_твэ - наружный диаметр твэла, м;

п_р - число направляющих труб под поглощающие элементы одного ОР СУЗ в ТВС, шт.;

d_р - наружный диаметр труб под пэлы ОР СУЗ, м;

d_ц - наружный диаметр центральной трубы ТВС, м;

h_кл - размер ТВС «под ключ», м;

δ_твс - толщина кожуха чехловой ТВС, м.

Скорость движения теплоносителя в активной зоне имеет свои ограничения, которые связаны с появлением такого негативного фактора, как вибрация твэлов в ТВС. Для водо-водяных реакторов под давлением скорость движения теплоносителя не должна превышать 6 м/с в активной зоне, в трубопроводах не более 10 м/с.