Влияние параметрического эффекта на устойчивость переходных процессов в современных проектах судовых реакторных установок
20.09.2024 2024 - №03 Теплофизика и теплогидравлика
https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.03
УДК: 621.039.52
Новое поколение судовых РУ и РУ для АСММ широкого спектра назначения наряду с повышенными требованиями к безопасности объединяют высокие заданные ресурсные показатели. В определенных условиях расчетные переходные процессы могут сопровождаться длительными знакопеременными отклонениями параметров РУ от заданных значений, что свидетельствует о недостаточных параметрических запасах до границы устойчивости. Одним из провоцирующих факторов возникающего при этом дополнительного термо- и бароциклирования оборудования РУ служит подключение вынесенной системы компенсации давления к горячим участкам первого контура. При этом подмешивание относительно холодного теплоносителя в основной контур циркуляции на этапе снижения давления усиливает амплитуду отрицательной полуволны колебаний температуры в реакторе.
С целью накопления физических представлений о таком параметрическом воздействии в работе рассматриваются две упрощенные модели реактора, существенно отличающиеся местом подключения компенсатора давления. Результаты анализа линеаризованных моделей позволяют сделать вывод о снижении области устойчивости системы при смешении теплоносителей непосредственно на выходе из активной зоны и, наоборот, о демпфировании перерегулирований в случае смешения теплоносителей на ее входе. При этом выявлен ряд параметров, существенно влияющих на границу устойчивости.
Представлены расчеты одного из переходных процессов по нелинейной модели, подтверждающие полученные теоретические выводы и иллюстрирующие амплитуды возмущений ряда параметров РУ, полученные для одного из проектов этапа эскизных проработок. По итогам исследования отмечены факторы, способствующие стабилизации реакторной системы обратных связей.
Ссылки
- Петрунин В.В. Реакторные установки для атомных станций малой мощности. // Вестник Российской Академии Наук. – 2021. – Т. 91. – № 6. – С. 528 – 540. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587321050182
- Кресов Д.Г., Куликов А.В., Оленская Е.В. Обеспечение повышенных ресурсных характеристик судовых реакторных установок. // Атомная энергия. – 2019. – Т. 127. – Вып. 1. – С. 8 – 13. Электронный ресурс: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2581 (дата доступа 20.04.2024).
- Зверев Д.Л., Фадеев Ю.П., Пахомов А.Н. и др. Реакторные установки для атомных ледоколов. Опыт создания и современное состояние. // Атомная энергия. – 2020. – Т. 129. – Вып. 1. – С. 29 – 37. Электронный ресурс: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3200 (дата доступа 20.04.2024).
- Петрунин В.В., Фадеев Ю.П., Пахомов А.Н. и др. Обликовый проект АСММ с реакторной установкой РИТМ-200. // Атомная энергия. – 2018. – Т. 125.– Вып. 6.– С. 323 – 327. Электронный ресурс: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2506 (дата доступа 20.04.2024).
- Хетрик Д. Динамика ядерных реакторов. Пер. с англ. – М.: Атомиздат. 1975. – 400 с.
- Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн: Учебное пособие. – М.: Наука, 1984. – 432 с.
- Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Механизмы неустойчивых процессов в тепловой и ядерной энергетике. – М.: Энергоиздат, 1981. – 88 с.
- Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Нестационарные режимы судовых ядерных паропроизводящих установок. – Л.: Судостроение, 1970. – 200 c.
- Галанин А.Д. Введение в теорию ядерных реакторов на тепловых нейтронах. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 416 с.
- Клочков О.Б., Куликов А.В., Давыдов А.В., Кресов Д.Г. Инженерная программа ECKM-3Д для расчета нестационарных режимов ЯППУ с ВВРД с газовой (вынесенной) или парогазовой (встроенной) системой компенсации давления при принудительной и естественной циркуляции теплоносителя (Программа ECKM-3Д). Заявка 2011614058, Рос. Федерация, заявитель и правообладатель ОАО «ОКБМ Африкантов» (RU); свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2011615838; заявл. 02.06.11, зарегистр. 27.07.11.
- Кресов Д.Г. Об условиях развития нейтронно-физических механизмов неустойчивости на части групп излучателей запаздывающих нейтронов. // ВАНТ. Физика ядерных реакторов. – 2022. – № 5. – С. 42 – 45.
кинетика фазовое запаздывание неустойчивость теплогидравлическая инерционность
Ссылка для цитирования статьи: Кресов Д.Г. Влияние параметрического эффекта на устойчивость переходных процессов в современных проектах судовых реакторных установок. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 3. – С. 32-43. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.03 .