ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 5
1. Планирование и проведение реакторных испытаний опытных твэлов. Контроль
параметров эксперимента 14
1.1. Подходы к планированию и проведению реакторных экспериментов с опытными
твэлами 14
1.2. Основные принципы разработки ампульных устройств для испытаний опытных
твэлов 22
1.3. Примеры реакторных испытаний опытных твэлов и разработки облучательных
устройств 24
1.4. Моделирование параметров твэлов в процессе эксплуатации 26
1.5. Реактор ИР-8 для проведения экспериментов с опытными твэлами 27
1.6. Опыт по проведению исследований опытных твэлов и топливных композиций на
реакторе ИР-8 32
1.7. Примеры актуальных задач исследований опытных твэлов для перспективных
ВВЭР, проведение которых возможно на реакторе ИР-8 34
1.7.1. Общие положения 34
1.7.2. Исследования опытных твэлов при параметрах эксплуатации реакторов
ВВЭР 34
1.7.2.1. Обзор актуальных задач по совершенствованию выгорающих поглотителей
и при разработке твэлов толерантного типа 34
1.7.2.2. Примеры разработки конструкции ампульного устройства для облучения
опытных твэлов на реакторе ИР-8 при параметрах ВВЭР 38
1.7.3. Исследования опытных твэлов при СКД-параметрах 41
1.7.3.1. Выбор материалов оболочек твэлов и параметров водно-химического
режима при проектировании ВВЭР-СКД 41
1.7.3.2. Пример разработки конструкции ампульного устройства для облучения
опытных твэлов проектируемого ВВЭР-СКД на реакторе ИР-8 48
1.8. Способы инструментации твэлов для контроля температуры 51
1.8.1. Общие положения 51
1.8.2. Опыт термометрирования твэлов в реакторных экспериментах 52
3
1.8.3. Факторы, влияющие на точность измерений температуры твэлов 55
1.9. Постановка задачи работы 58
2. Методы исследования 61
2.1. Использование регуляторов для повышения управляемости ампульного
реакторного эксперимента 61
2.2. Нестационарный метод регулярного режима для получения верификационных
данных по энерговыделению в образцах 62
2.3. Инструментация экспериментальных образцов термопарами 63
2.4. Программы для расчетов процессов, проходящих внутри твэлов под облучением (в
том числе, для оценок распределения температуры внутри инструментированных
твэлов) 64
3. Оптимизация конструкции ампульных устройств для получения представительных
данных испытаний на реакторе ИР-8 опытных твэлов проектируемого
ВВЭР-СКД 66
3.1. Макетирование эксперимента, выбор схемы инструментации твэлов и АУ 66
3.2. Реакторный эксперимент с использованием внутриампульной конвекционной
петли 71
3.2.1. Схема конструкции АУ с внутриампульной конвекционной петлей 71
3.2.2. Оценки теплогидравлических параметров АУ с внутриампульной
конвекционной петлей 75
3.2.2.1. Алгоритм расчета 75
3.2.2.2. Результаты расчетных оценок 82
3.2.3. Схема инструментации имитаторов твэлов и АУ с внутриампульной
конвекционной петлей 86
Заключение по разделу 3 87
4. Совершенствование методов контроля параметров реакторных испытаний
опытных твэлов 90
4.1. Использование метода регулярного теплового режима для определения
энерговыделения в образцах 90
4.2. Отработка расчетно-экспериментального метода определения величины инерции
системы «термопара-твэл» 99
4.2.1 Общие положения 99
4
4.2.2. Экспериментальная составляющая метода определения инерции
термопар 99
4.2.3. Обработка экспериментальных данных 103
4.2.4. Описание аналитической модели для определения погрешности при
измерениях температуры образца 106
4.2.5. Апробация и верификация предложенной аналитической модели 108
4.3. Комплексный подход к выбору способа инструментации твэлов при проведении
реакторных экспериментов 110
Заключение по разделу 4 111
5. Расчеты внутритвэльных процессов как часть обоснования испытаний опытных
твэлов на реакторе ИР-8 (в том числе, инструментированных) 114
5.1. Схема моделирования процессов внутри твэла при его облучении в АУ в реакторе
ИР-8 114
5.2. Отработка схемы моделирования процессов внутри твэла с использованием
разработанной программы SOTAR 115
5.2.1. Адаптация SOTAR для расчетов процессов в твэлах инновационных
ВВЭР 115
5.2.2. Отработка моделирования процессов внутри твэла толерантного типа при его
испытаниях в реакторе ИР-8 121
5.2.3. Отработка моделирования процессов внутри твэлов для проектируемого
ВВЭР-СКД при их испытаниях в реакторе ИР-8 126
5.3. Способ оценки влияния инструментации твэлов на распределение температур в
оболочке и топливе испытываемого твэла 135
Заключение по разделу 5 138
Выводы 140
Список сокращений 142
Список использованной литературы 143
