Устройство для моделирования теплопроводности в ядерных реакторах

19) П 1) СОЮЗ,СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 151) 6 06 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ьй 3ьькк ььтте ьейа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙК АВТОРСКОМУ СОИДЕТЕЛЬСТВУ(.56) 1.Шолохов А.А. и др; Определение температуры в твэлах ядерного. реактора, М., Атомиздат, 1978, с. 193.2, Минашин В.Е. и др. Теплофиэика ядерных реакторов с жидкометаллическим охлаждением. М., Атом- издат, 1971, с. 257 (прототип 1 . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ, содержащее первую Й -сетку, первый граничный узел которой соединен с выходом источника напряжения)вход которого подключен к замыкающему контакту ключа, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй граничныйузел первой 8 -сетки соединен с первым граничным узлом второй Я -сетки,второй граничный узел которой подключен к первому граничному узлу третьей Ц -сетки, и первую группу накопительных конденсаторов, первые обкладки всех накопительных конденсаторовпервой группы соединены с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ющ е е с,я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит группу ключей, причем замыкающий контакт . -го ключа группы подключен к-му узлу третьей Й -сетки,размыкающий контакт-го ключа вгруппы подключен к ,( +1) -му узлутретьей й -сетки, оодиикиий коитакт Я(-го ключа группы соедйнен со второйобкладкой 1 -го накопительного кон- Сденсатора,первой группы.919512 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит вторую группу накопительных конденсатороввторую группу ключей, причем первые обкладки нсех накопительных конденсаторов второй группы соединены с шиной нулевого потенциала, замыкающие контакты токи теплоносителя. Это ведет кперераспределению расходов жидкостив межтвэловом пространстве и в результате скорость, будет изменяться в 5 продольном направлении.Целью изобретения является расши-,рение функциональных возможностейза счет учета изменения в продольномнаправлении поля скорости и повыше.н ние точности.Поставленная цель, достигаетсятем, что устройство длямоделирова, ния теплопроводности в ядерных реакторахх, содержащее первую-сетку,первый граничный узел которой соеди, нен с выходом источника напряжения,вход которого подключен к замыкающему контакту ключа, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй граничный;20 узел первой. Ц -сетки соединен с первым граничным узлом второй-сетки,.второй граничный узел которой под,ключен к первому граничному узлутретьей к -сетки, и первую группу 25 накопительных конденсаторов, первыеобкладки; всех накопительных конденсаторов первой группы соединены сшиной нулевого потенциала, дополни- .тельно содержит группу ключейпри чем .замыкающий контакт 1 -го ключагруппы подключен к-.му узлу треть-ей 8 -сетки, размыкающий контакт-го ключа группы подключен к (+1) в :м зл т етьей 8 -сетки подвижный; В описанном устройстве хотя иучитывается распределение скоростейв охлаждающей жидкости, .однако, учитывается лишь в направлении, поперечном к направлению продольной осиканала. При этом считается,. что в направлении продольной оси канала скорость неизменна, начиная от вход Оного сечения канала и до самого выхода. Это является недостатком известного устройства, так как на практике бывают. случаи, когда скорость изменяется не только в поперечном, 45 но и в продольном напранлениях, Если часть входа н активную зону реактора йерекрцта .посторонним предметом, то вблизи него нозникают поперечные Изобретение относится к области"быть использовано нри определениитемпературы твэлов ядерного реактора в зависимости от перераспреде,ления расхода охлаждающей жидкостив.межтвэльном пространстве,Известно устройство для определения температуры твэла Я , содержащее источник напряжения, резисторы,милливольтметр, в котором для определения температуры твэла используется понятие коэффициента теплоотдачи,Недостатком этого устройства яв ляется то, что использование понятия коэффициента теплоотдачи не дает воэможности учесть реальные характеристикианализируемой системы,например поле скорости охлаждающейжидкости.Наиболее близким техническим решением является устройство 2, которое состоит из резисторов, моделирующих теплопроводность твэла и теплопронодность жидкости (молекуЛярную и, турбулентную), резисторов, спомощью которых моделируется объемное тепловыделение в топливе твэла,и.из емкостей, моделирующих полескорости охлаждающей жидкости, продольная координата моделируется временем,(-ых ключей первой и второй группобъединены и подключены к-му узлутретьей 8 -сетки, раэмыкающие контак ты-ых ключей первой и второй группсоединены и подключены к ( +1)-муузлу третьей 8 -сетки, подвижный кон такт-го ключа второй группы под- .ключен ко второй обкладке-го накопительного конденсатора второй группы. у у у РУконтакт 1 -го ключа группы соединен со второй обкладкой-го накопи. тельного конденсатора первой группы.Кроме того, устройстно имеет вторую группу накопительных конденсаторов, вторую группу ключей, цричем первые обкладки всех накопительных конденсаторов второй группы соединены с шиной нулевого потенциалазамыкающие контакты-их ключей первой и второй группы объединены и под. ключены к 1 -му узлу третьей 0 -сетки, размыкающие контакты-ых клю-чей первой и второй группы соединены и подключены к (1+1 -му узлу треть919512 ей-сетки, подвижный контакт ( -го ключа второй группы подключен ко второй обкладке 1 -го накопительного конденсатора второй группы,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство включает первую Н. сет ку 1, моделирующую теплопроводность топлива, вторую 6 -сетку 2, модели-.рующую теплопроводность оболочки, третью 1 -сетку 3, моделирующую теплопроводность жидкости, узлы сетки . 4,5 и 6 к которым подключен блок 7 накопительных конденсаторов, моделирующих локальные скорости охлаж" дающей жидкости, измерительный прибор 8 осциллограф); шину 9 нулевог :потенциала, источник 10 напряжения, ключ 11, накопительные конденсаторы 12-14 первой группы, накопительные .конденсаторы 15-17 второй .группы, ключи 18-20 первой группы и ключи 21-23 второй группы.. Устройство работает. следующим образомВ начальный момент времени ключ 11 разомкнут, токи и напряжения в электромодели равны нулю. Это состояние электромодели соответствует состоянию поля температуры на входе в активную зону реактора. Затем замыкается ключ 11 и начинается зарядка накопительных конденсаторов. Изменение во времени напряжения на накопительных конденсато-рах соответствует прогреву охлаждающей жидкости,по мере ее:продвижения в продольном направлении. При этом в соответствии с изменением ло кальных скоростей охлаждающей жидкости изменяется во времени и величин емкостей накопительных конденсаторов в каждой отдельной точкесхемы, причем это изменение реализуется путем управляемого переключениязаряженного накопительного конденсатора от одного узла Н -сетки 3 ксоседнему узлу, что соответствуетпереходу жидкости из одной точки межтвэльного пространства в другую10 со своимтемпературным потенциалом.На чертеже каждый ключ находитсяв:.левом положении. В результате накопительные конденсаторы 12 и 15подключены к узлу а, конденсаторы15 13 и 16 - к узлу 5, конденсаторы о 14 и 17 - к узлу 6 К -сетки 3, Припереходе ключей 18 в правое положение накопительной конденсатор 12отключается от узла 4 и подключа 2 О ется к узлу 5.Аналогично работают и остальныеключи. При переключении контактовотключаемый от одного узла накопи тельный конденсатор подключается к25 соседнему узлу с тем потенциалом,который был на этом накопительномконденсаторе в момент переключения, что соответствует переходу.жидкости в другую точку живого сечения вместе со своим температурнымпотенциалом.Использование предлагаемого уст.ройства позволит определять методомэлектромоделирования температуры.активной эоны ядерного реактора с35 лучшим приближением к реальному процессу, в данном случае с учетоммежтвэльного перемешивания охлаждающей жидкости. Заказ 8060/2 Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, .Раушская наб., д. 4/5