ОСОБЛИВОСТІ ТЕПЛОГІДРАВЛІЧНИХ РОЗРАХУНКІВ АКТИВНОЇ ЗОНИ МАЛИХ МОДУЛЬНИХ РЕАКТОРІВ, ЩО ОХОЛОДЖУЮТЬСЯ ВОДОЮ ПІД ТИСКОМ, В УМОВАХ ПРИРОДНОЇ ЦИРКУЛЯЦІЇ ТЕПЛОНОСІЯ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314601Ключові слова:
атомна енергетика, активна зона, теплогідравлічний розрахунок, природна циркуляція, малий модульний реактор, Holtec SMR-160.Анотація
У даній статті проведено дослідження основних особливостей малих модульних реакторів, що охолоджуються водою під тиском та аналіз впливу визначених особливостей на теплогідравлічний розрахунок активної зони.
Особлива увага надана малим модульним реакторам з природньою циркуляцією теплоносія. Визначено, що при розрахунку активної зони природна циркуляція має вплив на визначення втрат тиску та коефіцієнт тепловіддачі. При визначені втрат тиску різниця між природньої та вимушеною циркуляцією теплоносія полягає в складових втрат тиску, які необхідно враховувати. При визначені коефіцієнту тепловіддачі головним є визначення числа Нусельта, де режим циркуляції впливає на визначальні критерії. Також розглянуто питання визначення критичного теплового потоку за допомогою методу CHF GROENEVELD LOOK UP TABLET для подальшого визначення запасу до кризи теплообміну, який слугує для оцінки безпеки експлуатації установки.
В якості прикладу під час дослідження було виконано теплогідравлічний розрахунок активної зони малого модульного реактора Holtec SMR-160, як одного з передових представників даного типу реакторів. У результаті проведеного розрахунку було отримано значення втрат тиску, розподіл коефіцієнту теплопередачі по висоті активної зони та мінімальний запас до кризи теплообміну.
Посилання
J. Liou, International Atomic Energy Agency (2023, Sept.13) “What are Small Modular Reactors (SMRs)?” [Online]. Available: https://www.iaea.org/newscenter/news/what-are-small-modular-reactors-smrs.
International Atomic Energy Agency, Small Modular Reactors: A new nuclear energy paradigm. [Online]. Available: https://nucleus.iaea.org/sites/smr/Shared%20Documents/Small%20Modular%20Reactors%20a%20new%20nuclear%20energy%20paradigm.pdf
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety, Features of MMR and their prospects in Ukraine: a review by an expert of the SSTC. [Online]. Available: https://sstc.ua/news/osoblivosti-mmr-ta-yih-perspektivi-v-ukrayini-oglyad-vid-eksperta-dntc-yarb
On the use of nuclear energy and radiation safety: Law of Ukraine dated February 8, 1995 No. 39/95-VR: as of October 1 2023. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/39/95-вр#Text.
International Atomic Energy Agency, Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. A Supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS), 2022. 424p. [Online]. Available: https://nucleus.iaea.org/sites/smr/Shared%20Documents/2022%20IAEA%20SMR%20ARIS%20Booklet.pdf
IAEA Department of Nuclear Energy, Natural circulation in water cooled nuclear power plants. Phenomena, models, and methodology for system reliability assessments, 2005, 649p. [Online]. Available: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE_1474_web.pdf
IAEA Department of Nuclear Energy, Natural circulation data and methods for advanced water cooled nuclear power plant designs. Proceedings of a Technical Committee meeting held in Vienna, 2000 [Online]. Available: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1281_prn.pdf
F. D’Auria, Thermal Hydraulics in Water-Cooled Nuclear Reactors. University of Pisa, 2017.
V.Y. Kravets, E.S. Alekseik, and O.S. Alekseik, Thermohydraulic processes in power plants. Calculation work: training. manual for students specialty. 143 "Nuclear Energy", specialization "Nuclear Electric Stations". Kyiv: Igor Sikorskyy KPI, 2020, p. 39.
P.L.Kirillov,Y.S Yuryev and V.P Bobkov, Handbook of thermal-hydraulic calculations (nuclear reactors, heat exchangers, steam generators). Moscow: Energoatomizdat, 1984. 296 p.
L.S Tong and J. Weisman, Thermal analysis of pressurized water reactor, 3rd edition. Amer Nuclear Society, 1996.
V. Isachenko., V. Osipov and A. Sukomel, Heat transfer. Moscow: Energoizdat, 1981, p.416.
D.C Groeneveld, Critical Heat Flux Data Used to Generate the 2006 Groeneveld Lookup Tables. Thermalhydraulics Consultants, Inc., 2016. [Online]. Available: https://www.nrc.gov/docs/ML1902/ML19029B306.pdf
X. Cheng and U.Mueller, Review on critical heat flux in water cooled reactors. Germany, 2003, p.42.
Holtec International - Small Modular Reactor. [Online]. Available: https://holtecinternational.com/products-and-services/smr/
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
