Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет температурного коэффициента реактивностиВычислим температурный коэффициент реактивности по формуле:
Для того, чтобы рассчитать температурный коэффициент реактивность, найдем чему будет равна реактивность при холодном состоянии, т.е. при Т1=300оК.
Определим температуру нейтронного газа. При помощи температуры замедлителя пересчитаем Σа, предполагая что справедлив закон : ; Следовательно: ; Найдем средние сечения для тепловых нейтронов. Границей тепловой группы Егр условно считается точка пересечения спектров Ферми и Максвелла. Эта точка определяется подбором или графически из следующего трансцендентного уравнения: , где ; Задавшись хгр = 6, по таблицам из справочника по ядерно-физическим константам при Тn=862 0К находим . Средние сечения всех других элементов (в виду справедливости закона ) можно посчитать по формуле: , , где F(xгр)=1,01 (определено по графику при хгр=6).
Пересчитывая данные табл.1, получаем:
Σа(Егр,ЕТ) – сечение поглощения среды, усредненное по спектру Максвелла при температуре Тn в интервале энергий от нуля до Егр. Находим: и по графику получаем, что этой величине соответствует хгр = 6,2, то есть можно считать, что совпадение заданного и полученного хгр удовлетворительное. Примем в расчет , найденные для хгр=6: ; Для учета гетерогенности разобьем ячейку на две зоны. В качестве радиуса блока принимаем внутренний радиус трубы технологического канала: ; ; ; Вычислим средние микроскопические сечения поглощения для элементов: ; ; ; ; Найдем транспортные сечения, усредненные по спектру Максвелла, по формуле: Для этого найдем средний косинус угла рассеяния по формуле: ; ; ; ; ; ; Для воды при расчете транспортного сечения используем формулу:
Составим таблицу №10: Таблица № 10.
Пользуясь данными таблицы №10, определяем: Определим коэффициент диффузии: ; ; ; Вторая зона ячейки – графит и циркониевый канал. Составим таблицу 11: Таблица № 11.
Пользуясь данными таблицы №11, определяем: ; ; ; Теперь определяем коэффициент и длину диффузии: ; . Будем считать, что источники тепловых нейтронов распределены в каждой зоне ячейки равномерно и мощность их пропорциональна замедляющей способности зон. Мощность источников во второй зоне ячейки можно принять за единицу, тогда в первой зоне она будет равна: ; В диффузионном приближении формулы для средних нейтронных потоков в первой и второй зоне ячейки имеют вид: ; Не следует придавать какое-либо значение абсолютным величинам и размерности и , так как потоки определяются здесь с точностью до произвольного общего множителя. Для дальнейшего расчета важно только отношение: . Расчет коэффициента размножения Коэффициент теплового использования θ вычисляем с учетом гетерогенности по формуле: ; Для вычисления νа находим в справочнике при хгр=6 и Тn=3720К: . Получаем: ; Коэффициент ε будем рассчитывать с учетом гетерогенности. Пусть блоком является та же самая область ячейки, что и при расчете θ, с радиусом = 4см. Для расчета составляем табл.№12, пренебрегая U-235 (из-за малого отличия от U-238 и малой плотности соответственно): Таблица № 12
Вычисляем по таблице №12: На рис.4 (см. стр.33 Румянцев Г.Я.) находим вероятность первого столкновения в цилиндрическом блоке: ; Учитывая, что шаг ячеек реактора довольно велик, примем : -вероятность поглощения нейтрона с делением в U238 -вероятность увода нейтрона из надпороговой области. ; ; Определяем ε: ; Теперь рассчитаем коэффициент j - вероятность избежать резонансного захвата. Для учета эффекта Доплера нужна средняя температура урана ТU = 3000K (из исходных данных). Блоком будет называться каждый отдельный твэл без оболочки. Тогда: ; ; ; Подставим все эти величины в выражение: Отсюда: По формуле четырех сомножителей находим: ; Определим теперь усредненные диффузионные параметры для тепловой и надтепловой группы: D2, L2, D1 и τ. Для тепловых нейтронов: Σtr вычисляется методом простой гомогенизации: ; Следовательно: ; ; Для определения Σtr(1эв) составим табл.13. При этом пренебрежем поглощением всех элементов, и для простоты будем считать, что U-235 не отличается от U-238, учитывая, что вклад U-235 в величину Σtr весьма невелик. Воду можно представить как смесь ядер водорода и кислорода: Таблица № 13.
В результате получим для гомогенизированной активной зоны: ; Квадрат длины замедления вычисляем по формуле: Для этого сначала найдем . Коэффициенты Аij берем из книги Галанина А.Д. «Теория ядерных реакторов на тепловых нейтронах». Расчет ведем с помощью табл.14:
Таблица № 14.
По таблице 14 находим: ; Это величина соответствует нижней границе замедления Емин = 0,2 эв. В нашем случае: Итак, для активной зоны реактора при холодном состоянии: . Расчет реактивности реактора в холодном состоянии. Величина называется реактивностью реактора. Чтобы убедиться в работоспособности реактора при заданном обогащении горючего, оценим коэффициент размножения k, задавшись приближенными величинами Rэ и Hэ. Примем для бокового и нижнего отражателя δб = δн = 50 см, а для верхнего отражателя δв = 40 см. Тогда ; ; ; . Следовательно, реактивность реактора в холодном состоянии равна: Требование обеспечивает реактору свойство саморегулирования внутри присущей безопасности реактора. В данном случае это требование выполняется. 12 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |