- •10 Семестр- эксплуатация суз
- •10 Семестр заканчивается экзаменом с суммарной оценкой по двум семестрам.
- •Тема первая охватывает сентябрь месяц из 4 занятий. Каждое занятие рассчитано на 4 часа. Занятие первое
- •Лекция №1 . Вводная –знакомство с курсом и лектором.
- •1.Важность курса для Вашей специальности.
- •2. Знакомство с автором этого курса.
- •Что бы мне хотелось знать о Вас ?
- •Преимущество новых методов и форм обучения в нашем курсе.
- •1.Методы моделирования в теории познания сложных систем.
- •Существует 3 этапа Теории Познания:
- •1.Переход от чистого созерцания к абстрактному мышлению путем создания количественных моделей,
- •2. Проверка этих моделей на практике и
- •3. Внедрение полученных знаний в практическую деятельность человека.
- •Наш метод индивидуализированного обучения дешевле и надёжней.
- •2. Индивидуализация обучения.
- •Теперь несколько слов о проблемном обучении!
- •3. Проблемная форма обучения.
- •Каковы наши результаты проблемного обучения за прошлые годы?
- •4. Организация занятий и виды отчётности,
- •В 9 семестре изучаются:
- •В 10 семестре изучаются :
- •Вопросы по первой лекции:
- •Практическое занятие №1 по дз-1.
- •Связь Теории Познания с новыми методами проектирования сложных систем управления.
- •2.1. Цели и методы выполнения работы
- •2.2. Варианты заданий
- •Раздел 1. Постановка задачи проектирования
- •Раздел 2.Структура системы автоматического регулирования нейтронной мощности реактора.
- •Передаточная функция реактора на малых уровнях мощности
- •Передаточная функция акнп
- •Раздел 3.Цели исследования сар яр в дз-1
- •1.Температурный коэффициент урана равен – 0,003 β/ °с ,
- •2.Его постоянная времени равна 4с,
- •3.Температурный коэффициент воды равен – 0,03 β/ °с,
- •Вариант №2
- •Вариант № 3
- •Вариант 4
- •Требования к оформлению и сдаче курсовой работы.
- •Занятие на второй неделе. Лекция 2. История развития ядерной энергетики и методов безопасного управления ею.
- •2.2История развития ядерных технологий. Соревнование между Россией и сша в области ядерных технологий.
- •Цели и задачи скуз яр различных поколений.
- •Bерсия для печати:
- •Из истории рбмк: от проекта до аварии.
- •Заседание Политбюро цк кпсс
- •История возникновения Кибернетики и её развитие в области военной техники.
- •Связь методов кибернетики с предупреждением аварий на аэс.
- •Какие же системы управления можно назвать кибернетическими и как их проектировать? Новый принцип « Системного подхода «, который был нарушен в России при создании аэс с реакторами типа рбмк-1000!
- •1.Обеспечение Ядерной и Радиологической безопасности в нормальных
- •2. Экономичность её работы в нормальных условиях работы.
- •Вопросы для ответа по второй лекции для записи их в тетради с целью ответа на них во время коллоквиума по теме №1.
- •Занятие третье. Лекция 3. Физические характеристики ядерного реактора.
- •3.1 Общие сведения о конструкции энергетического реактора..
- •Система загрузки и выгрузки топлива .
- •Аппаратура контроля , управления и защиты яр ( скуз яр ).
- •3.2. Физические характеристики яр как объекта управления.
- •2.3 Состояния цепной реакции с точки зрения ядерной опасности.
- •3.3 Классификация технических средств скуз.
- •3.4 Математическая модель статики и кинетики цепной реакции.
- •Вопрос 1. Чем отличаются между собой понятия статика , кинетика и динамика ?
- •Вопрос 2. От каких физических параметров зависит кэфф ?
- •Временем распада гамма и бэтта излучателей т от 2ч до многих лет.
- •Почему ниже в лекциях по Системам Управления и Защиты яр уделяется так много внимания физике ядерной реакции ?
- •При коэффициенте размножения цепной реакции кэфф менее 1 он не работоспособен для производства электроэнергии !
- •Поэтому нужно спроектировать систему управления им так, чтобы никогда при управлении эта величина не была достигнута !
- •1 ) Энергия осколков ( рмгн ) за время 10-13 сек ( она составляет 93,3% от всей энергии деления ) и при этом выделяются мгновенные нейтроны n мгн ,
- •2) Энергия радиоактивных продуктов распада ( рзап ) с шестью группами в среднем за 10 сек ( она составляет около 0,7% от всей энергии и эта доля запаздывающих нейтронов n зап называется b ).
- •Временем распада гамма и бэтта излучателей тгамма от 2ч до многих лет.
- •Это проблемная задача для отличников – показать связь между n2 и nS .
- •Вопрос 3.Какие же три состояния реактора Вы знаете и что такое реактивность реактора ?
- •Рассмотрим теперь - что такое мгновенная критичность и чем она опасна ?
- •Формула ( 2-3 ) показывает условие Мгновенной критичности или её опасности !
- •Задание для отличников:
- •Вопрос 4.- Какие уравнения называют нейтронной кинетикой яр ?
- •Показывает вклад в запаздывающие нейтроны плутония ;
- •3. Позволяет оценить пределы изменения bЭфф во время кампании.
- •Вопрос 5 : Какие единицы реактивности Вы знаете и каковы причины измерять её эксплуатационникам в долях bЭфф ?
- •Важность уравнений кинетики реактора для целей безопасного управления в относительных параметрах.
- •Вопрос 6 : Приведите уравнения кинетики яр в относительных параметрах и объясните их физический смысл .
- •1. Относительное значение реактивности
- •2.Относительный вклад каждой группы запаздывающих нейтронов относительно их суммарного значения ,равный:
- •3.Относительное время жизни мгновенных нейтронов, равное :
- •1. В виде передаточных функций и лафчх для анализа устойчивости системы регулирования и
- •2. На аналоговых или цифровых моделях для имитации режимов перегрузки, пуска и остановки
- •Лабораторная работа - Исследование переходных процессов в яр типа ввэр на скачки реактивности на малых уровнях мощности без учёта обратных связей. Файлы “ suz “ и “ l-1 bat “.
- •Режим 1 . Исследование переходных процессов в яр типа ввэр-1000 при возмущениях по реактивности.
- •Методика выполнения работ на компьютере
- •Методика проведения расчётов по второму эксперименту.
- •Вопрос 2. Какова предельно допустимая скорость введения положительной реактивности по нормам ядерной безопасности ( пбя ) и чем она определяется ?
- •Практическое занятие к домашней работе.
- •Практическое занятие №3. Исследование устойчивости сар яр на мку ( малых уровнях мощности ).
- •Методика построения имитационной модели передаточной функции на операционных усилителях.
- •Вопросы для собеседования.
- •12.Из каких элементов всегда состоит любая система управления с точки зрения Кибернетики?
- •14. Что такое мгновенная критичность и чем она опасна при управлении яр?
- •19.Охарактеризуйте этапы проектирования и эксплуатации с точки зрения системного подхода.
- •6. Какие физические особенности яр в режимах загрузки, перегрузки и пуска нужно знать для создания аппаратуры безопасного управления в этих режимах ?
Режим 1 . Исследование переходных процессов в яр типа ввэр-1000 при возмущениях по реактивности.
Цель этого режима ̶ познакомить студентов с законами изменения мощности, средних температур топлива и теплоносителя при наличии и отсутствии температурных коэффициентов реактивности (ТКР). Это нужно сделать при различных скачках реактивности при данных ТКР согласно Вашему домашнему заданию.
Методика выполнения работ на компьютере
1. Для выполнения этой работы на компьютере необходимо последовательно включить файлы “ SUZ “ , “ L-1 bat” , прочитать теорию и ответить на контрольные вопросы компьютера. После этого можно переходить к экспериментам.
Целью первого эксперимента является сравнение точной ( решаемой на компьютере с учётом 6 групп запаздывающих нейтронов ) и упрощенной теоретической кривой изменения мощности, полученной из передаточной функции ЯР для одной усредненной группы запаздывающих нейтронов, в виде:
Δ N ( t ) в % = Δ ρ ( 100 + 10 t ) (1 )
где : Δ N – приращение мощности в % от номинального значения 100% , а Δρ – скачок реактивности в долях β.
Первое слагаемое в уравнении ( 1 ) показывает скачок мощности на мгновенных нейтронах, а второе слагаемое – последующее линейное нарастание мощности запаздывающих нейтронах в % от номинальгой мощности 100%. При начальном значении реактивности Δ ρ =0 начальное значение мощности равно 100%.
Для проведения этого эксперимента в меню все температурные коэффициенты реактивности устанавливаются равными нулю и начальное значение реактивности тоже равно нулю. Шаг решения = 0,5 сек, а время решения = 50 сек.
Поочередно задаём два скачка реактивности = 0,05 и 0,1 β и зарисовываем 4 вида кривых: мощность, реактивность, температуры урана и теплоносителя на выходе из ЯР.
При расчёте на компьютере предполагается, что реактор работает на номинальном уровне мощности 100% , но у него как бы отсутствуют температурные коэффициенты реактивности. Этот эксперимент можно также рассматривать как работу на малых уровнях мощности (когда температурные коэффициенты реактивности себя просто не проявляют).
Для обработки результатов этого эксперимента необходимо:1)определить погрешность оценок по формуле 1, сравнивая их с точными расчетами на компьютере с учётом 6 групп запаздывающих нейтронов, и 2)оценить степень опасности изменения параметров ЯР при больших скачках реактивности.
4. Целью второго эксперимента является
оценка расчетного и экспериментального значений мощностных коэффициентов реактивности (по урану, воде и их суммарному значению) при тех же возмущениях реактивности и времени расчета, а также определить значения мощностных коэффициентов реактивности по урану и воде для Вашей курсовой работы.
Методика проведения расчётов по второму эксперименту.
1. Установить в качестве начальных условий Δρ= 0 , скачок реактивности принять равным 0,05β, а значения температурных коэффициентов урана и воды Вашей курсовой работы, К2 =20 , шаг =0,5 сек и время решения 50 сек. Зарисовать графики изменения мощности, реактивности, температуры урана и средней температуры воды.
Экспериментальное значение суммарного мощностного коэффициента реактивности равно отношению скачка реактивности к приращению мощности обязательно в установившемся режиме примерно через 50 сек после скачка реактивности.
Для нахождения мощностных коэффициентов реактивности по урану и воде нужно вначале определить условные коэффициенты К1 и К2 , которые находятся экспериментально.
Коэффициент К1 находится в виде отношения приращения температуры урана к приращению мощности относительно 100% в установившемся режиме.
Коэффициент К2 находится в виде отношения приращения средней температуры воды к приращению мощности относительно 100% в установившемся режиме.
Постоянная времени для определения МКР экспериментально принимается примерно равной времени переходного процесса, деленному на 3.
МКР по урану и воде находятся в виде значения произведений их температурных коэффициентов реактивности на коэффициенты К1 и К2 , а их вклад можно оценить относительно общего мощностного коэффициента реактивности, который мы уже определили. Сравните свои оценки с экспериментальными данными.
-
То же самое проделайте для скачков реактивности 0,1 и 0,3β.
Вопросы к теме:
Вопрос 1.Почему при мгновенном скачке реактивности в 1β даже при наличии мощностных коэффициентов реактивности произойдёт взрыв ЯР, а при вводе этой же реактивности за время больше 100 сек этого не будет?
Ответ: При медленном вводе реактивности она компенсируется отрицательными эффектами реактивности обратной связи ЯР и чем меньше эта скорость, тем безопаснее управление.