На главную
Физика - одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику!
   

Обучение и материалы
Физический справочник
Формулы по физике
Шпаргалки по физике
Энциклопедия
Репетиторы по физике
Работа для физиков
Быстрый устный счет
Виртуальные лабораторные
Опыты по физике
ЕГЭ онлайн
Онлайн тестирование
Ученые физики
Необъяснимые явления
Ваша реклама на сайте
Разное
Контакты
Спецкурс
Фейнмановские лекции

В мире больших скоростей

Введение в теорию относительности

Лекции по биофизике
Лекции по ядерной физике
Ускорение времени...
Лазеры
Нанотехнологии
Книги
полезное
Смешные анекдоты о физике
Готовые шпоры по физике
Физика в жизни
Ученые и деньги
Нобелевские лауреаты
Фото
Видео
Карта сайта
На заметку
Если вам понравился сайт, предлагаем разместить нашу кнопку
Кнопка сайта All-fizika.com
Компьютерные программы
по физике
Программы по физике


Физика и юмор
Физика и юмор


Онлайн тестирование
по физике
Онлайн тестирование по физике



-









10.1.1. Температурный эффект реактивности реактора.

Температурным эффектом  реактивности реактора при рассматриваемой средней температуре теплоносителя в активной зоне называется ве- личина изменения  реактивности  при его разогреве от 20оС до этой  температуры. Из определения сразу следует, что величина температурного эффекта реактивности при температуре 20оС равна нулю. Этой условностью догово­рились определить начало отсчета  величины температурного эффекта. Поскольку в определении идёт речь об изменении реактивности, ве­личина температурного эффекта (как и всякая реактивность) обозначается символом ρt c нижним индексом "t", позволяющим отличать температурный эффект от реактивности любого другого происхождения. Почему ρt, а не Δρt, т.к. в определении речь идет об изменении реактивности? - Именно потому, что ρt(20oC) = 0.

Поскольку из определения можно понять, что величина температурного эффекта - изменяющаяся с температурой величина, нелишне указать в обо­значении, какой температуре соответствует данный температурный эффект реактивности, - то есть полное обозначение ТЭР, исключающее какую-либо неопределённость толкования этой величины, должно быть ρt(t). Поэтому и изменение реактивности при разогреве реактора от 20о до произвольной средней температуры теплоносителя t будет равно:
                   Δρt(t) = ρt(t) - ρt(20oC) = ρt(t) - 0 = ρt(t),
из-за чего величина температурного эффекта реактивности при любой средней температуре теплоносителя t обозначается не Δρt, а просто ρt.

Наконец, поскольку ТЭР есть изменение реактивности реактора, то и измеряется он в единицах реактивности (в а.е.р. (долях от единицы) или в процентах). Первые из указанных единиц чаще встречаются в научной и технической литературе (как более простые, интернациональные, понят­ные всем), а вторые - в операторской практике (они удобны в расчетах).

В определении ТЭР зафиксировано, что аргументом для функции ρt(t) является средняя температура теплоносителя. С первого взгляда это ка­жется неверным, так как температурное поле в гетерогенной активной зо­не энергетического ВВР очень неоднородно: в топливе твэлов температура выше, чем температура оболочек твэлов, а температура оболочек твэлов - выше температуры теплоносителя, а, главное, что во всех материалах ак­тивной зоны в силу действия теплотехнических законов даже в стационар­ном режиме реактора температуры распределены по разному и в различных пределах. А так как нам уже понятно, что каждый материал по-своему от­зывается на одинаковые изменения температуры, это означает, что каждый материал активной зоны даже при одинаковых изменениях в них температу­ры вносит в общий температурный эффект реактивности свою лепту темпе­ратурных изменений реактивности, отличающуюся по величине от вкладов в ТЭР реактора других материалов. При имеющемся в реальных реакторах неодинаковом разогреве топлива, замедлителя, теплоносителя и других кон­струкционных материалов активной зоны вклады каждого материала в общий температурный эффект реактивности тем более неоднозначны, и потому од­но лишь изменение средней температуры теплоносителя  не может быть ответственным за полное температурное изменение реактивности всего реак­тора. Понятно, что температурное изменение реактивности реактора должно определяться некоторой среднеэффективной величиной температуры ак­тивной зоны,  в которой учитывались бы "весовые коэффициенты" темпера­турных изменений реактивности каждого материала и неравномерность ра­зогрева каждого материала активной зоны.

Однако для определения такой температуры потребовалось бы решить задачу чрезвычайной сложности, более обширную, чем детальный теплотех­нический и нейтронно-физический расчеты всего реактора.

Как же быть?

В качестве определяющей температуры для оценки температурного эф­фекта реактивности вынужденно принимается средняя температура теплоно­сителя, поскольку это температура, которую легко практически измерить. Серии термопар, поставленных на входе и выходе активной зоны, дают по­сле усреднения результатов измерений точное представление о величинах температур теплоносителя на входе и выходе из активной зоны, а средняя арифметическая их величина
tтср = 0.5(tтвх + tтвых)                                            (10.1.1)
- достаточно точное представление о средней температуре теплоноси­теля в активной зоне; хотя от входа к выходу теплоноситель увеличивает температуру нелинейно по длине ТВС, из-за небольшой разницы входной и выходной температур теплоносителя (не более 30 - 35оС) среднеарифмети­ческое значение температуры теплоносителя почти не отличается от средневзвешенного её значения в активной зоне. К тому же практически измерение крайних температур теплоносителя и получение электрического сигнала, пропорционального величине средней температуры теплоносителя, не представляет собой сложной технической задачи по сравнению с измерением даже лока­льной температуры топлива (для чего понадобилось бы сверлить герметич­ную оболочку твэла для осуществления вывода электрического сигнала от микротермопары внутри твэла).

Более того, приняв в качестве аргумента для функции температурного эффекта реактивности реактора ρt(tт) среднюю температуру теплоносителя tт, мы по крайней мере получаем возможность экспериментально измерять величину составляющей общего температурного эффекта реактивности реак­тора, которая определяется только изменением температуры теплоносителя (для этого надо медленно, равномерно разогревать работающий на минимально-контролируемом уровне мощности (МКУМ) реактор от постороннего источника тепла с тем, чтобы температура топлива в его твэлах незначите­льно отличалась от температуры теплоносителя).

Если эксплуатировать ВВР от малых уровней мощности и до номиналь­ной её величины при постоянном расходе теплоносителя через его актив­ную зону, то появляется возможность экспериментально измерить величины температурного эффекта реактивности реактора путём его медленного или ступенчатого разогрева собственным теплом (путем медленного увеличения мощности реактора, обеспечивающего малую скорость разогрева - не более 10оС/час, - при которой нестационарный режим разогрева реактора можно с должной степенью точности считать квазистационарным). При этом изме­ренная экспериментально зависимость ρt(tт) будет однозначной (по край­ней мере, на данный момент кампании), поскольку изменение среднеэффек­тивной температуры топлива на разных уровнях мощности в процессе разо­грева реактора будет в силу теплотехнических закономерностей  взаимно­однозначно связано с изменением среднеэффективной температуры теплоно­сителя.



ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


Социальные комментарии Cackle


 
 
© All-Физика, 2009-2016
При использовании материалов сайта ссылка на www.all-fizika.com обязательна.