2017-12-16
547
Расчет ППУ с естественной циркуляцией (ЕЦ) проводится с целью определения размеров активной зоны путем вариантных исследований режимов естественной циркуляции по заданному запасу до критической мощности ТК при задании (вариации) мощности ТК 
.
Контур реактора состоит из групповых петель, каждая из которых представляет собой независимый контур ЕЦ, замкнутый на барабан-сепаратор. Групповая петля делится на подъемно-опускную систему (барабан-сепаратор, опускной групповой трубопровод, смесительные устройства, раздаточный групповой коллектор, подъемный групповой трубопровод) и на систему трактов топливных каналов (индивидуальные подводящие трубопроводы, система ТК, индивидуальные отводящие трубопроводы). Число ТК в групповой петле 
пропорционально диаметру групповых трубопроводов и обратно пропорционально мощности ТК в группе.
Последовательность расчетов такова.
1. Расход питательной воды определяется из уравнений теплового и материального баланса контура
;
; 
; (51)
Если общий расход питательной воды раздается пропорционально мощности групповых петель, то 
; 
.
2. Энтальпия воды на входе в ТК групповой петли определяется по уравнению смешения
, (52)
где 
; 
.
3. Относительная энтальпия пароводяной смеси на выходе из ТК
. (53)
4. Критическая мощность ТК: 
для трубчатых твэлов и 
для стежневых твэлов.
5. Параметры циркуляции в групповой петле 
, 
, 
, 
определяются в результате графичекого решения (методом последовательных приближений) уравнения гидравлики контура петли при заданном (варьируемом) значении 
, 
:
, (54)
где 
- полезный напор подъемно-опускной системы, определяемый движущим напором за счет разности весов теплоносителя в опускном и подъемном трубопроводах за вычетом гидравлических сопотивлений этих трубопроводов: 
- гидравлическое сопротивление параллельно включенных ТК в групповой петле с учетом всех составляющих перепада, в том числе гидравлических (см. например, рисунок 6).
Простейшая схема итераций при условии идентичности трактов ТК и их мощности
6. Запас критической мощности ТК 
определяется по выше найденным параметрам циркуляции , , , и формулам для расчета 
и 
. При превышении заданного запаса до кризиса величина 
увеличивается, при занижении уменьшается, и расчет повторяется до требуемой точности.
7. Эффективный диаметр активной зоны
. (55)
Выше использованы следующие обозначения: 
, 
- высота, эквивалентная высота активной зоны, м; 
- коэффициент неравномерности тепловыделения по оси реактора; 
- коэффициент теплоотдачи при кипении; 
- теплопроводность оболочки твэла; 
- средняя теплопроводность топлива; 
- число твэлов в ТК; 
- коэффициент неравномерности тепловыделения по сечению ТК; 
- доля тепла, выделяющаяся в твэлах (
); 
- доля ТК из общего числа ячеек активной зоны (
); 
- кратность циркуляции; 
- коэффициент неточности дросселирования (
); 
- доля расхода на продувку (
); 
- коэффициент неравномерности энерговыделения в ТК по группе (
); 
- шаг квадратной решетки ТК в активной зоне; 
- коэффициент азимутальной неравномерности тепловыделения; 
- коэффициент неравномерности теплового потока из замедлителя в трубчатый твэл (
).
