Расчет максимального выгорания реактора CANDU 6- PHW. Отчет Serpent. Практикум по методам оптимизации По заданию Расчет максимального выгорания реактора типа canduphw
 Скачать 0.96 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» ОТЧЕТ Дисциплина: «Лабораторный практикум по методам оптимизации» По заданию «Расчет максимального выгорания реактора типа CANDU-PHW» Работу выполнила Студентка группы С18-101 Бриткина В.С. Проверил преподаватель: Пугачев П.А. Москва 2022 В программе Serpent задана двумерная модель реактора CANDU-PHW в приближении бесконечной периодической решетки ТВС. Рассчитываемая модель представлена на рисунке 1. На рисунке ТВЭЛы показано разбиение топлива на 5 секторов и 5 кольцевых зон, в которых происходит расчет выгорания.   d твс=28,6 см  Рисунок 1. Модель для расчета в программа SERPENT Заданная элементарная ячейка решетки реактора (труба с ТВС) отдельно представлена на рисунке 2.                      D3=8,66 см D2=5,75 см D1=2,98 см v v v δ чехла=0,43 см δ трубы=0,14 см D чехла внутр=10,34 см D трубы внутр=12,9 см  Рисунок 2. Элементарная ячейка решетки реактора (труба с ТВС) На рисунке 3 представлено поперечное сечение модели ТВЭЛа.     D ТВЭЛ=13,1 см D топлива=12,2 см  Рисунок 3. Поперечное сечение ТВЭЛа CANDU Рассматривалось два варианта топлива реактора – природный уран и отработавшее ядерное топливо. В таблице 1 представлены характеристики заданных материалов: температура, плотность.
Задана линейная мощность ТВС 258,43 МВт. Рассчитывался коэффициент размножения реактора с выгоранием с шагом по времени 1 день. Таким образом найдено максимальное выгорание как выгорание, при котором коэффициент размножения равен 1,03 с учетом утечки нейтронов. Результаты расчета коэффициента размножения в зависимости от выгорания и времени работы реактора представлены в таблице 2 (топливо – природный уран) и в таблице 3 (топливо – отработавшее топливо реактора PWR, работавшего на мощности 3565 МВт на топливе из диоксида урана с обогащением 4,2%, c глубиной выгорания 37,5 МВт*сут/кг U). Таблица 1. Результаты расчета коэффициента размножения в зависимости от выгорания и времени работы реактора (топливо – природный уран)
Таблица 2. Результаты расчета коэффициента размножения в зависимости от выгорания и времени работы реактора (топливо – отработавшее топливо реактора PWR)
Таким образом, максимальное выгорание реактора CANDU-PHW, загруженного природным ураном, рассчитанное в приближении бесконечной периодической решетки ТВС на основе моделирования 200 000 0000 историй нейтронов (200 серий, 2000 поколений, 5000 нейтронов в одном поколении), равно 3.62348E+00 МВт*сут/кгU, а реактора, загруженного отработавшим ядерным топливом реактора PWR, равно . |
