Институт ядерной энергетики (филиал) Санкт-Петербургского

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Институт ядерной энергетики (филиал) Санкт-Петербургского

государственного политехнического университета

В г. Сосновый Бор

Кафедра «Проектирование и эксплуатация АЭС»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Нейтронно-физический расчёт реактора РБМК-800

Выполнила студентка гр. В41901/11 Ромащенко Е.В.

Руководитель. Ельшин А.В.

Сосновый Бор

Содержание:

Задача курсового проекта ……………………………………………..... 3

1. Исходные данные для расчета………………………………………….. 3

2. Тепловой расчет ………………………………………………………… 4

2.1. Определение параметров активной зоны …………………….4 - 6

3. Физический расчет …………………………………...…………………..7

3.1. Расчет физических характеристик активной зоны ……………...7

3.2. Расчет ядерных концентраций ………………………………. 8 - 9

3.3. Определение макроскопических сечений среды ………… 10 - 17

3.4. Определение коэффициента размножения нейтронов в бесконечной среде………………………………………….. 8 - 21

3.5. Расчет реактивности реактора ………………………….... 22 - 24

3.6. Изменение изотропного состава топлива ………………….25 - 30

3.7. Определение кампании реактора …………………………. 31- 32

Список используемой литературы …………………………………… 33

Задача курсового проекта: зная тепловую мощность и конструкцию реактора, рассчитать запас реактивности и удельный расход топлива.

Исходные данные для расчета

Тип реактора РБМК-800

Шаг ячейки с учётом зазора между кирпичами
Диаметр ТВЭЛа		1, 34
Количество ТВЭЛов в ТВС
Диаметр центральной трубки ТВС		1, 5
Диаметр технологического канала		8, 8
Максимальное значение удельного теплового потока на поверхности ТВЭЛа

Тепловая мощность реактора
Толщина зазора между топливом и оболочкой		0, 05
Диаметр отверстия в графитовом блоке		11, 4
Толщина трубы технологического канала		0, 4
Толщина оболочки ТВЭЛа		0, 09
Средняя температура графита
Толщина отражателя
Температура теплоносителя на входе в реактор	°С
Давление теплоносителя на входе в реактор
Температура теплоносителя на выходе из реактора
Давление теплоносителя на выходе из реактора
Горючее - обогащённый уран, обогащение(UO)
Плотность U		9, 5

Тепловой расчет канального уран-графитового реактора.

В задачу теплового расчета входит определение размеров активной зоны и числа ячеек реактора.

Канальный уран-графитовый реактор представляет собой образец реактора с гетерогенной структурой ячейки (рис. 1).

Рис. 1. Ячейка гетерогенного реактора. шаг ячейки; размер графитового кирпича; диаметр отверстия в кирпиче; диаметр графитовой втулки; диаметр отверстия под твэл;

Конструкция твэла показана на рис. 2.

Рис. 2. Тепловыделяющий элемент с наружным охлаждением: топливо; газовый зазор; оболочка; теплоноситель; толщина оболочки твэла; радиус топливной таблетки; радиус границы между топливом и оболочкой; наружный радиус твэла.

2.1. Определение размеров активной зоны.

2.1.1. Площадь одной ячейки АЗ:

где расстояние между центрами ТК.

2.1.2. Периметр теплопередающей поверхности одного ТВЭЛа:

2.1.3. Проходное сечение для теплоносителя в одной ячейке:

2.1.4. Средняя энергетическая нагрузка единицы объема активной зоны:

где: - периметр теплопередающей поверхности одного ТВЭЛа;

- количество ТВЭЛов в ТВС;

- средний тепловой поток на поверхности ТВЭЛа;

объем ячейки единичной высоты АЗ.

2.1.5. Средний тепловой поток на поверхности ТВЭЛа:

Для надежного съема тепла в активной зоне максимальная плотность теплового потока не должна превышать критического значения, при котором может произойти перегрев и расплавление твэла в результате образования паровой пленки на его поверхности. С учетом запаса зададимся

где: - максимальное значение удельного теплового потока на поверхности ТВЭЛа ;

- объемный коэффициент неравномерности энерговыделения, в качестве начального приближения задается .

2.1.6. Объем активной зоны:

где: - коэффициент, учитывающий увеличение активной зоны из-за размещения органов регулирования.

2.1.7. Диаметр активной зоны:

2.1.8. Высота активной зоны:

где: - коэффициент уплощения.

2.1.9. Площадь реактора:

2.1.10. Количество ТВС:

2.1.11. Количество ячеек:

Физический расчет

Расчет физических характеристик активной зоны

Поскольку реактор гетерогенный, начнем расчет с определения объемов в ячейке, приходящихся на 1 см высоты.

3.1.1. Единичный объём уранового топлива вычислим как:

3.1.2. Единичный объем графитового кирпича:

3.1.3. Единичный объём влаги:

3.1.4. Единичный объём циркония: