Введение
1. Обзор и анализ расчетных методик термоэмиссионных ЭГК 19
1.1. Термоэмиссионный способ преобразования энергии 19
1.2. Конструктивные формы ЭГК в составе термоэмиссионных ЯЭУ первого поколения 20
1.3. Конструктивные формы ЭГК в составе перспективных термоэмиссионных ЯЭУ 24
1.4. Методики расчета электро-теплофизических характеристик ЭГК
1.4.1. Расчет ЭГК по модели распределенных параметров 29
1.4.2. Расчет характеристик ТРП с помощью современных программных кодов 32
1.4.3. Результаты анализа расчетных методик ЭГК 35
Основные выводы к главе 1 38
2. Разработка методики математической обработки экспериментальных ВАХ ТЭП 39
2.1. Способы определения локальной ВАХ ТЭП 39
2.2. Многопараметрическая аппроксимация экспериментальных ВАХ ТЭП в программной среде MATLAB 42
2.3. Результаты аппроксимации экспериментальных данных о ВАХ ТЭП в программной среде MATLAB 50
Основные выводы к главе 2 55
3. Расчет тепловых и электрических характеристик лабораторного ТЭП в программной среде COMSOL-ЭГК 57
3.1. Общая характеристика программного кода конечно-элементного анализа COMSOL-ЭГК 57
3.2. Конструктивная форма лабораторного ТЭП 60
3.3. Основные этапы моделирования задачи в среде COMSOL-ЭГК 61
3.4. Разработка трехмерной численной модели лабораторного ТЭП 63
3.5. Математическая модель лабораторного ТЭП в среде COMSOL-ЭГК
3.5.1. Система математических уравнений 65
3.5.2. Начальные и граничные условия 67
3.5.3. Упрощения и допущения 68
3.6. Создание конечно-элементной сетки расчетной модели ТЭП
3.7. Результаты трехмерного расчета тепловых и электрических характеристик лабораторного ТЭП 70
Основные выводы к главе 3 76
4. Расчет электро-теплофизических характеристик унифицированного ЭГК в составе петлевого канала исследовательского реактора ИВВ-2М 77
4.1. Современное состояние работ по термоэмиссионным КЯЭУ 77
4.2. Исходные данные для верификации кода COMSOL-ЭГК по результатам испытаний унифицированного ЭГК в составе петлевого канала ИВВ-2М
4.2.1. Исследовательский ядерный реактор ИВВ-2М 80
4.2.2. Петлевой канал в составе реактора ИВВ-2М 81
4.2.3. Унифицированный ЭГК в составе петлевого канала реактора ИВВ-2М 82
4.2.4. Распределение энерговыделения в топливных сердечниках ЭГК 84
4.2.5. Выборка исходных экспериментальных данных о ВАХ ТЭП для расчетного анализа в коде COMSOL-ЭГК 85
4.3. Численный расчет тепловых и электрических характеристик унифицированного ЭГК в составе петлевого канала реактора ИВВ-2М с использованием программной среды COMSOL-ЭГК 87
4.3.1. Трехмерная расчетная модель унифицированного ЭГК 87
4.3.2. Материальный состав конструктивных элементов унифицированного ЭГК 88
4.3.3. Конечно-элементная расчетная сетка унифицированного ЭГК 88
4.3.4. Начальные и граничные условия 90
4.3.5. Задание энерговыделения ядерного топлива в унифицированном ЭГК в программной среде COMSOL-ЭГК 91
4.3.6. Задание внешнего граничного условия на чехле рабочего участка петлевого канала 92
4.3.7. Упрощения и допущения 93
4.3.8. Результаты численного расчета электро-теплофизических характеристик унифицированного ЭГК 94
Основные выводы к главе 4 99
Заключение 101
Список использованной литературы
