Влияние неоднородности структуры засыпки шаровых твэлов на физические и теплофизические характеристики ВТГР с насыпной активной зоной

摘要

The paper presents the results of analysis of the influence of the fuel movement velocity field and distribution of fuel element pebble bed porosity on the spatial distributions of energy release and fuel temperature in pebble bed cores of high-temperature gas-cooled reactors (HTGR) with continuous fuel element reloading. Normal operation conditions are considered, as well as an emergency situation with compaction of the pebble bed of spherical fuel elements as a result of a seismic action. Coupled neutron-physical and thermal-hydraulic calculations were performed taking into account experimental data on the distribution of pebble bed porosity obtained in Russia in model experiments. The results of studies show the need to take into account the detailed distribution of porosity in reactor physics calculations, as well as in experiments on critical assemblies simulating HTGR cores with spherical fuel elements.%Представлены результаты анализа влияния поля скоростей движения твэлов и распределения пористости в объёме засыпки шаровых твэлов на распределения энерговыделения и температуры топлива в насыпных активных зонах высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР) с непрерывной перегрузкой твэлов. Рассмотрена работа установок в нормальных условиях эксплуатации, а также аварийная ситуация с уплотнением засыпки шаровых твэлов в результате сейсмического воздействия. Комплексные нейтронно-физические и теплогидравлические расчёты проведены с учётом экспериментальных данных о распределении пористости засыпок шаровых твэлов, полученных в России в модельных экспериментах. Результаты исследований показывают необходимость учёта детального распределения пористости в физических расчётах реактора, а также в экспериментах на критических сборках, имитирующих активную зону ВТГР с шаровыми твэлами.