Механизмы формирования естественных температурных зависимостей в реакторе водо-водяного типа при принудительной циркуляции теплоносителя

30.06.2025 2025 - №02 Теплофизика и теплогидравлика

Д.Г. Кресов

https://doi.org/10.26583/npe.2025.2.01

В реакторах типа PWR естественные статические зависимости температур теплоносителя на входе и выходе из реактора от мощности реактора в условиях саморегулирования могут превышать или уменьшать относительно единицы коэффициент усиления цепи обратных связей реактора. Последний существенно определяет характер переходных процессов, проявляясь в амплитудах динамических возмущений параметров реактора и продолжительности выхода этих параметров на стационарные значения. Эволюционное развитие реакторных установок в направлении увеличения энергозапаса активных зон привело к появлению их новых свойств, в том числе влияющих на естественные обратные связи. В работе рассматривается ряд значимых факторов: радиальная и аксиальная неравномерности полей энерговыделений, а также их влияние на эффект реактивности по температуре теплоносителя (Т-эффект) в зависимости от вида коэффициента размножения как функции поля. Исследования основываются на известном подходе к раскрытию физического механизма усиления, примененному к частному случаю представления зоны каналами с различной теплонапряженностью. В работе этот подход развивается в более общей постановке. Обсуждаются ограничения используемых для описания механизма линейных моделей. На базе упрощенных моделей дан вывод коэффициентов усиления обратных связей и представлен ряд обобщений по каждому из факторов. Отмечена сложность прогнозирования их совместного проявления на этапе проектирования, связанная с имеющимися расчетными неопределенностями. В этой связи сделан вывод о целесообразности использования экспериментальных данных, полученных на действующих реакторных установках, с целью уточнения исходных методических посылок на перспективу.

Ссылки

1. Петрунин В.В., Фадеев Ю.П., Пахомов А.Н. и др. Обликовый проект АСММ с реакторной установкой РИТМ-200. Атомная энергия. 2018;125(6):323–327. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2506 (дата обращения 10.01.2025).
2. Петрунин В.В. Реакторные установки для атомных станций малой мощности. Вестник Российской Академии Наук. 2021;91(6):528–540. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587321050182
3. Кресов Д.Г., Оленская Е.В. Динамика эффекта реактивности по теплоносителю в со временных судовых реакторных установках. Атомная энергия, 2021;130(5):253–258. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4298 (дата обращения 10.01.2025).
4. Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Механизмы неустойчивых процессов в тепловой и ядерной энергетике. М.: Энергоиздат, 1981, 88 с.
5. Митенков Ф.М., Моторов Б.И. Нестационарные режимы судовых ядерных паропроизводящих установок. Л.: Судостроение, 1970, 200 c.
6. Галанин А.Д. Введение в теорию ядерных реакторов на тепловых нейтронах. М.: Энергоатомиздат, 1984, 416 с.
7. Кресов Д.Г., Оленская Е.В. Методика учета влияния нейтронного поля на эффекты реактивности в инженерных расчетах. ВАНТ. Физика ядерных реакторов. 2023;2:40–46.
8. Богомолов Д.Е., Кресов Д.Г., Григорьев С.С., Оленская Е.В. О валидационной оценке модельных подходов к описанию динамики ЯРУ. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2024;2:59–68. EDN: YQPNIY.

естественные температурные зависимости обратные связи коэффициент усиления цепи неравномерность полей энерговыделений

Ссылка для цитирования статьи: Кресов Д.Г. Механизмы формирования естественных температурных зависимостей в реакторе водо-водяного типа при принудительной циркуляции теплоносителя. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2025. – № 2. – С. 6-17. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.2.01 .