Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Влияние параметрического эффекта на устойчивость переходных процессов в современных проектах судовых реакторных установок

20.09.2024 2024 - №03 Теплофизика и теплогидравлика

Д.Г. Кресов

DOI: 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

  1. 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
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Хетрик Д. Динамика ядерных реакторов. Пер. с англ. – М.: Атомиздат. 1975. – 400 с.
  6. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн: Учебное пособие. – М.: Наука, 1984. – 432 с.
  7. Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Механизмы неустойчивых процессов в тепловой и ядерной энергетике. – М.: Энергоиздат, 1981. – 88 с.
  8. Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Нестационарные режимы судовых ядерных паропроизводящих установок. – Л.: Судостроение, 1970. – 200 c.
  9. Галанин А.Д. Введение в теорию ядерных реакторов на тепловых нейтронах. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 416 с.
  10. 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.
  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 .