Сравнительный анализ эффективности использования различных схем спектрального регулирования запаса реактивности в реакторах на тепловых нейтронах

• Автор: Вин Ту
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 92 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВЫГОРАНИЯ
ТОПЛИВА В РЕАКТОРАХ НА ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНАХ СО СПЕКТРАЛЬНЫМ
РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЗАПАСА РЕАКТИВНОСТИ
1.1. Физические основы спектрального регулирования
запаса реактивности
1.2. Методика расчетного анализа
1.3. Постановка задачи в точечном приближении
1.4. Схема численного решения задачи в точечном
приближении
1.5. Применение полиячеечных моделей для анализа различных схем спектрального регулирования
на основе программного комплекса GETERA
1.6. Сопоставление результаты точечной модели и расчетов
по программе GETERA
ГЛАВА II. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ
РЕАЛИЗАЦИИ СПЕКТРАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПАСА РЕАКТИВНОСТИ В РЕАКТОРАХ НА ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНАХ
2.1. Компенсация запаса реактивности с помощью
вытеснителей
2.2. Методика расчета ТВС с вытеснителями
по программному комплексу GETERA

2.3. Использование в качестве теплоносителя смесь
тяжелой и обычной воды
2.4. Регулирование плотности воды или парового
содержания в воде по высоте ТВС
2.5. Нейтронно-физические характеристики проекта
реактора ВВЭР с микротвэлами
2.6. Способ реализации спектрального регулирования
нейтронов в высокотемпературном газоохлаждаемом реакторе ВТГР
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНОГО АНАЛИЗА
РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РЕАЛИЗАЦИИ СПЕКТРАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПАСА РЕАКТИВНОСТИ В РЕАКТОРАХ ТИПА ВВЭР-1000
3.1. Спектральное регулирование запаса реактивности путем
изменения плотности теплоносителя
3.2. Обсуждение результатов
3.3. Расчетные исследования спектрального регулирования запаса реактивности с помощью
ТВС с вытеснителями
3.4. Результаты расчетных исследований спектрального
регулирования запаса реактивности путем изменения содержания легкой и тяжелой воды в теплоносителе
ГЛАВА IV. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
СПЕКТРАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПАСА РЕАКТИВНОСТИ В РЕАКТОРАХ ТИПА ВВЭР
В ЗАМКНУТОМ ТОПЛИВНОМ ЦИКЛЕ
4.1. Методика расчетного анализа расхода природного

урана топлива подпитки при использовании регенерированного урана и плутония в условиях применения спектрального регулирования запаса реактивности
4.2. Результаты расчетного анализа расхода природного урана при частичных перегрузках топлива и спектральном регулировании запаса реактивности
4.3. Снижение диапазона изменения водо-топливного отношения за счет частичного использования выгорающих поглотителей
4.4. Расчетный анализ расхода природного урана топлива подпитки при использовании регенерированного урана в условиях применения спектрального регулирования в ториевом
топливном цикле
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.5. Нейтронно-физические характеристики проекта реактора ВВЭР с микротвэлами
Проект ВВЭР-MT основан на использование микротвэльной засыпки с поперечным обтеканием теплоносителя на основе ТВС реактора ВВЭР-1000. Применение микротвэлыюго топлива позволяет примерно на порядок увеличить поверхность теплообмена снизить температуру топлива до температуры теплоносителя. Поэтому исключаются ограничения, обусловленные кризисом теплообмена [19,20]. В свою очередь, это позволяет допустить объемное кипение теплоносителя с большим массовым теплосодержанием в тепловыделяющих сборках (ТВС) со «свежим» топливом для осуществления спектрального регулирования (компенсации реактивности) запаса реактивности на выгорание. Одновременно появляется возможность получить средне смешанную температуру на выходе активной зоны, равную температуре насыщения.
На рис. 2.4 приведена конструктивная схема ТВС с поперечным обтеканием слоя микротвэлов (МТ) теплоносителем, разработанная для реактора типа ВВЭР. Необходимость применения ТВС с поперечным течением теплоносителя обусловлена тем, что коэффициент сопротивления засыпки микро-твэла очень велик. Например, при вертикальном течении теплоносителя через засыпку МТ высотой 3,5 метра перепад давления составляет ~ 20 МПа.
ТВС имеет наружный шестигранный чехол с перфорированными стенками, семь входных коллекторов в виде конуса также с перфорированными стенками, слой МТ, расположенный между ними в виде свободной засыпки, хвостовик и головку. Выходной коллектор расположен в зазоре между ТВС. Для этого наружный чехол выполнен в форме усеченной пирамиды. Внутри слоя МТ размещены направляющие трубы для регулирующих стержней.