Билет 1

1. Изображение идеального цикла Ренкина на насыщенном паре в диаграмме T-s. Определение процессов цикла. КПД цикла Ренкина.

1-2–расширение рт (изоэнтропа);2-3–отвод тепла от рт(изобара, изотерма); 2-3’–сжатие воды в насосах

3’-4 – экономайзерный нагрев рт (изобара);4-1 – подвод тепла на испарительном участке (изобара).

Изоэнтропийный процесс – термодинамический процесс, при котором сохраняется постоянной энтропия. Изотермический процесс – термодинамический процесс, протекающей при постоянной температуре. Изобарный процесс – термодинамический процесс, протекающей при постоянном давлении.

К ПД цикла --

2. Что такое эффективный выход нейтронов деления, какие факторы и как влияют на его величину?

Константа , в общем случае, это среднее число образующихся при делении вещества быстрых нейтронов деления, приходящееся на каждый тепловой нейтрон, поглощаемый делящимися ядрами топлива.

Таким образом, получается, что величина зависит от температуры в той мере, в какой от температуры нейтронов зависят величины факторов Весткотта для сечений деления и поглощения для ядер . Зависимость является малосущественной, т.к. при изменении температуры нейтронов на 1500К величина уменьшается всего на шесть единиц в четвёртой значащей цифре после запятой.

Совсем иначе ведёт себя с ростом температуры величина константы для плутония-239. Это обусловлено тем, что величины факторов Весткотта для сечений деления и поглощения ядер с ростом температуры тепловых нейтронов сильно отличаются друг от друга.

Для двухкомпонентного топлива эта величина определяется не только природой двух делящихся нуклидов, но и соотношением их концентраций в топливной смеси.

Билет 2

2. Что такое аксиальный офсет ввэр, в каких пределах требуется поддерживать его величину?

Аксиальный офсет – это мера неравномерности энерговыделения, показывающая разницу мощностей верхней и нижней половин активной зоны, отнесенная к мощности всей а.з. АО=(Qв - Qн)/( Qв + Qн).

Величина АО в стационарных режимах работы ВВЭР не должна отклоняться от установленной для данного момента кампании более чем на ± 0.05.

3. Необходимость использования многоступенчатых турбин

Располагаемый теплоперепад современных энергетических паровых турбин Наt = 800 - 1800 кДж/кг. Создать экономичную одноступенча­тую турбину, даже при умеренных начальных параметрах пара, приcущих АЭС с водоохлаждаемыми реакторами, представляется невозмож­ным. Например, при теплоперепаде на турбину Наt = 1000 кДж/кг ско­рость парового потока на выходе из сопловой решетки (при р = 0) одноступенчатой турбины с10=√2Нat=1400 м/с, что в 2,5...3,0 превышает скорость звука. Отношение скоростей u/Сф для та­кой скорости течения пара, даже при предельно допустимой по услови­ям прочности окружной скорости u, будет значительно меньше опти­мального. Кроме того, ввиду больших сверхзвуковых скоростей течения, существенно возрастают потери энергии в решетках и напряжения в де­талях турбины. Поэтому все паровые турбины большой и средней мощ­ности, как в энергетике, так и на транспорте, выполняются многосту­пенчатыми. Лишь турбоприводы вспомогательных механизмов малой мощности могут быть выполнены одноступенчатыми.

Преимущества многоступенчатой турбины: кинетическую энергию парового потока, покидающего ступени, можно использовать в последующих ступенях; потери энергии повышают энтальпию и температуру пара, что увеличивает теплоперепад в последующих ступенях; можно более рационально выполнить отборы.

В многоступенчатых турбинах пар расширяется в последовательно расположенных ступенях. Теплоперепад каждой ступени составляет часть от располагаемого теплоперепада всей турбины, что позволяет для каждой ступени иметь близкое к оптимальному отношение скоростей u/Сф, обеспечить высокую экономичность и надежность каждой ступени и всей турбины.

Принципиальное различие между многоступенчатыми активными (камерными или диафрагменными) и реактивными турбинами по мере развития турбостроения значительно сглаживается. Многие паровые турбины АЭС выполняются с активными ступенями в области повышен­ного давления пара (ступени ЦВД) и реактивными в части низкого дав­ления (для последних ступеней ЦНД ρ принимается до 0,6 и более).

На общем валу имеется ряд дис­ков, на периферии которых закреплены рабочие лопатки. Диски разде­лены диафрагмами, в которых установлены сопловые лопатки. В сопло­вых решетках происходит расширение пара. Элемент турбины, состоя­щий из диафрагмы и последующего диска с рабочими лопатками, обра­зующими рабочую решетку, представляет ступень активной турбины. Диафрагмы двух соседних ступеней образуют камеру, в которой распо­лагается диск, несущий рабочую решетку.

Если многоступенчатая турбина состоит из реактивных ступеней, то сопловые лопатки крепятся непосредственно к корпусу турбины, применение диафрагм и дисков привело бы к большим осевым усилиям на диски ротора и росту габаритов.

Билет 3

1. Основные положения термодинамики: определение изобары, изотермы, изоэнтропы, изоэнтальпии, адиабаты, количество тепла, участвующего в процессе в T-s диаграмме.

Термодинамический процесс – непрерывная последовательность точек на диаграмме. Линии-Изобара–процесс при р=const; Изотерма–при t= const; Изоэнтропа–при s=const;Изоэнтальпа–при і=const; Адиабата–при q=0 (без теплообмена с окруж средой)

Адиабата(от греч. непроходимый), линия, изображающая на любой термодинамической диаграмме равновесный адиабатный процесс (т. е. процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой).

q в диаграмме T-S –измеряется площадью, ограниченной линией процесса, двумя вертикалями, опущенными с концов процесса, и отрезком оси s. Если S в процессе растет, то это подвод тепла. Если S в процессе убывает, то это отвод тепла.