Тезисы международного
| Вид материала | Тезисы |
- М. В. Ломоносова Российское Общество Ириса Задачи Международного сотрудничества ирисоводов, 114.55kb.
- Е. А. Тюгашев (Новосибирск) Образование и наука на пороге третьего тысячелетия. Тезисы, 13.34kb.
- Правила составления тезисов Тезисы кратко сформулированные основные положения исследовательской, 24.79kb.
- Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
- Международный общественный благотворительный, 2426.77kb.
- Тема Понятие, принципы и система, 472.12kb.
- Тезисы вступительного слова "Чистая вода и современные технологии: практика реализации, 53.07kb.
- Тезисы докладов участников III международного конгресса «Россия и Польша: память империй, 1372.37kb.
- Юрий Юрьевич Черноскутов тезисы, 32.2kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 1066kb.
* * *
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЭНЕРГОУСТАНОВОК МАЛОЙ МОЩНОСТИ В СРЕДЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА “МВТУ”
Козлов О.С.1, Кондаков В.К.2, Кондаков Д.Е.2, Ходаковский В.В.3
1МГТУ им. Н.Э . Баумана, г. Москва, Россия
2ФГУП НИКИЭТ, г. Москва, Россия
3АЭП, г. Москва, Россия
В докладе приведено краткое описание возможностей программного комплекса “Моделирование в технических устройствах” (ПК “МВТУ”) и ряда примеров его использования в расчетах динамики ЯЭУ малой мощности.
Программный комплекс “МВТУ”, разработанный в МГТУ им. Н.Э.Баумана на кафедре “Ядерные реакторы и установки”, предназначен для детального исследования и анализа нестационарных процессов в ядерных и тепловых энергоустановках, в системах автоматического управления (САУ), в следящих приводах и роботах, в любых технических системах, описание динамики которых может быть реализовано методами структурного моделирования. ПК “МВТУ” является альтернативой известным зарубежным ПК подобной направленности (SIMULINK, VisSim и др.).
Программный комплекс “МВТУ” реализует следующие режимы работы:
- МОДЕЛИРОВАНИЕ, обеспечивающий: моделирование нестационарных процессов в непрерывных, дискретных и гибридных технических системах, в том числе и при наличии обмена данными (синхронный или асинхронный) с внешними программами и устройствами; редактирование параметров структурной схемы и расчета в режиме “on-line”; расчет в реальном времени или в режиме масштабирования модельного времени; рестарт, архивацию и воспроизведение результатов моделирования.
- ОПТИМИЗАЦИЯ, позволяющая решать задачи: параметрической оптимизации и синтеза систем управления в многокритериальной постановке при наличии ограничений на значения параметров элементов САУ, динамических переменных, управлений, функционалов; параметрической идентификации опытных данных.
- АНАЛИЗ, обеспечивающий: расчет амплитудно-фазовых частотных характеристик для любой линейной и большинства нелинейных систем (ЛАХ, ФЧХ, различные годографы и др.); расчет коэффициентов, полюсов и нулей передаточных функций.
- КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ, позволяющий: создавать электронные аналоги измерительных приборов и управляющих устройств для оперативного контроля и управления переходными процессами; выполнять статистическую обработку сигналов (в том числе и внешних), основанную на быстром преобразовании Фурье.
В среде ПК “МВТУ” разработаны математические модели динамики АС “Унитерм” и ряда ЯППУ малой мощности с реактором интегрального типа применительно к расчетному обоснованию их ядерной безопасности в переходных режимах и в проектных аварийных ситуациях (обесточивание, “стоп-вода”, “стоп-пар”, отключение ГЦН и секций парогенератора (ПГ) и др.). На рисунке ниже - экранные копии Схемного Окна (со структурной схемой динамики ЯППУ) и ряда окон Графиков, полученных при моделировании режима “перекоса” теплового состояния активной зоны, вызванного отключением одной из секций ПГ. Большая часть схемы набрана из блоков Специализированной библиотеки Реакторные блоки, а субмодели Кинетика нейтронов, Система управления, Теплофизические параметры АЗ и т.д. - сложные многоуровневые структуры (2...4 уровня вложенности), набранные из блоков Общетехнической библиотеки типовых блоков. Общее число блоков в схеме – более 370, дифференциальных уравнений – 364, функциональных переменных - около 3000.
Разработанные и реализованные в ПК новые методы структурного моделирования, новые алгоритмы интегрирования жестких динамических систем, а также “быстрые” математические модели динамики элементов оборудования ЯЭУ, позволяют выполнять расчеты практически любого динамического режима в ЯЭУ малой мощности в несколько раз быстрее модельного времени. Программно-технические и “скоростные” характеристики ПК “МВТУ” обеспечивают его эффективность в многовариантных расчетах при выборе характеристик теплофизического оборудования и обосновании структуры и параметров СУЗ (защиты, блокировки, АРМ и т.п.), а также при создании в его среде аналитических тренажеров для ЯЭУ малой энергетики.
* * *
Оптимизация топливной загрузки реактора типа АБВ
Полисмаков А.А., Цибульский В.Ф., Чибиняев А.В., Алексеев П.Н.
РНЦ «Курчатовский Институт», г. Москва, Россия
Малые энергетические реакторы могут быть предложены как важный компонент будущей ядерной энергетики.
Даже с учетом многолетнего позитивного опыта эксплуатации ядерных реакторов на кораблях и субмаринах, их крупномасштабное распространение потребует значительного изменения подходов к проектированию активной зоны и систем первого контура. Основную роль в обеспечении безопасной эксплуатации должны играть пассивные системы безопасности и внутренне присущие материалам и конструкции активной зоны свойства. Это следует из необходимости упростить процедуры, связанные с управлением и диагностикой реактора, а также с поддержанием его в рабочем состоянии.
Одним из важнейших условий обеспечения безопасной эксплуатации является исключение возможности развития тяжелых аварий и, в первую очередь, развития аварии, связанной с вводом положительной реактивности. В то же время, в существующих проектах реакторов водоводяного типа для АТЭС малой мощности величина реактивности, зарезервированная на стержнях ОР СУЗ в начале работы установки, составляет 8-20%.
В докладе рассматриваются различные способы компенсации избыточной реактивности, зарезервированной на обеспечение длительной кампании активной зоны. Все рассмотренные способы относятся к пассивным системам обеспечения безопасности и связаны с применением перспективных и традиционных выгорающих поглотителей. Например, для реактора типа АБВ оказалось возможным значительно уменьшить выбег реактивности при использовании перспективных выгорающих поглотителей и оптимального размещения их в активной зоне.
Реакторная установка АБВ-6М тепловой мощностью 38 МВт рассматривается в составе плавучей АТЭС ММ “Кристалл”. При замене интерметаллидного топлива на диоксид урана и использовании пленок диборида циркония и твэлов с естественными долями изотопов гадолиния, в основном в центральной зоне реактора, были получены следующие параметры топливного цикла:
- кампания реактора составляет 2450 суток (коэффициент использования мощности 0.8);
- максимальный запас реактивности в рабочем состоянии требующий компенсации ОР СУЗ равняется 3 %;
- коэффициент неравномерности мощности кассет по кампании реактора не превышает 1.4;
- среднее выгорание максимально нагруженной кассеты не превышает 41 МВтсут/кгU при среднем выгорании по реактору 37 МВтсут/кгU.
Наиболее интересным из результатов проведенных исследований является, прежде всего, небольшая величина реактивности, зарезервированной на стержнях ОР СУЗ (~3 %). Значительное снижение этого параметра ( с ~18 % до 3 % ) уменьшает риск реактивностной аварии для реактора находящегося в рабочем состоянии.
Важно, что такая величина высвобождающейся реактивности обеспечивается в течение всей кампании (~ 10 лет).
* * *