Энергетические характеристики активной зоны и ТВС

Средние характеристики активной зоны.

Кроме средней энергонапряженности q_vcp реактора важнейшими его характеристиками являются рассчитанная в среднем по активной зоне величина мощности отдельной ТВС, а также такие удельные показатели как: средняя линейная (на единицу высоты активной зоны) мощность ТВС;

средний линейный тепловой поток от твэлов; средняя плотность теплового потока на поверхности твэлов. Следует иметь в виду, что часть тепловой энергии реактора выделяется нс в твэлах, а в других его элементах (поглощающих, конструкционных и других материалах, теплоносителе). Определить эту долю энергии довольно трудно, поэтому при расчете двух последних характеристик рекомендуется вместо полной тепловой мощности реактора использовать величину kgQ_p, где кд * 0,98.

Таким образом, если количество ТВС в реакторе равно yV_TBC, а количество твэлов в ТВС равно л_твэл, то средний линейный тепловой поток от твэлов будет.

а средняя плотность теплового потока на поверхности твэлов ;

В проектируемых ВВЭР СКД q_t и q_F имеют порядок величины 15 кВт/м, или 150 Вт/см и 500 кВт/м² соответственно.

Что касается реакторов с многоходовой схемой движения теплоносителя, у которых активная зона состоит из нескольких подзон, то для них важно оценить все рассмотренные выше характеристики не только для всей зоны в целом, но и отдельно для каждой подзоны.

Коэффициенты неравномерности энерговыделения.

Энергия в ядерном реакторе выделяется не равномерно по объему активной зоны. Чтобы охарактеризовать неравномерность энерговыделения количественно, используют различные коэффициенты неравномерности. Так, неравномерность тепловыделения по объему активной зоны характеризуют коэффициентом k_v, который равен отношению максимального значения удельного энерговыделения к среднему, или k_v =q™^x/q_v. Вводятся также понятия радиального к_г и высотного к. коэффициентов неравномерности. Значениями этих коэффициентов характеризуют неравномерность тепловыделения соответственно по радиусу и высоте активной зоны. В необходимых случаях аналогичные коэффициенты могут использоваться для описания неравномерности тепловыделения в отдельных элементах активной зоны, например в ТВС.

Для активной зоны, поле энерговыделения в которой можно описать функцией (3.13), k_v = k_r k_zy где.

Тепловыделяющие сборки с максимальным энерговыделением в тепловом отношении наиболее нагружены, они являются одними из самых ответственных элементов конструкции реактора, поэтому им необходимо уделять особое внимание. Максимальные значения линейных тепловых нагрузок qf®* и плотности тепловых потоков на поверхности твэлов q’p³* в таких сборках превосходят в к_у раз средние значения в активной зоне (формулы (3.19) и (3.20)). Для выравнивания подогревов воды в различных ТВС активной зоны, а также с целью интенсификации теплообмена в высоконапряженных ТВС обычно предусматривают увеличение расхода теплоносителя (так называемое гидравлическое профилирование).