Рекомендую перед прочтением (если вы здесь впервые) прочитать "ликбез по ТВС-W", поскольку ряд терминов и сокращений может оказаться читающему впервые непонятным, да и предысторию вопроса полезно знать. Предупреждаю, материал по ссылке большой.
Интернет принёс очередную порцию полезной информации по новой модификации американского топлива для АЭС Украины (ТВС-WR).
Ключевые данные по теплогидравлическим характеристикам топлива разной конструкции (КГС = коэффициент гидравлического сопротивления) содержатся в Таблице 1 вот этой публикации ГНТЦ ЯРБ:
| Параметр | ТВСА | ТВС-W | ТВС-WR |
| КГС входа в ТВС | 0.71 | 0.97 | 1.03 |
| КГС активной («обогреваемой») части ТВС | 8.58 | 11.53 | 12.67 |
| КГС выхода из ТВС | 2.58 | 2.10 | 2.49 |
| Суммарный КГС ТВС | 11.87 | 14.60 | 16.19 |
К дальнейшим выводам экспертов также имеет смысл присмотреться, поскольку, несмотря на то, что расчёты выполнены кодом RELAP для оценки, а не обоснования безопасности, выполнены они с одними и теми же настройками, что позволяет говорить, что относительные результаты для разных компоновок активных зон будут похожими для оценки и обоснования безопасности.
В частности, последняя строка Таблицы 2 говорит, что с точки зрения теплотехнической надёжности активных зон, полностью сформированных из ТВС-WR, возможно, придётся поменять аварийные процедуры (залив активной зоны более холодным раствором борной кислоты, чем это принято сейчас).
Из того, что не понятно в настоящее время отмечу два момента:
1) Учтено ли в оценке изменение расхода через активную зону при увеличении доли в ней ТВС-WR? Меняется как положение рабочей точки ГЦН в сторону уменьшения расхода, так и протечки мимо активной зоны в силу изменения соотношения КГС её составляющих.
2) Учтено ли различие запасённого в топливе тепла из-за разницы в массе топлива в кассетах разных поставщиков? Для более тяжёлой ТВС-WR запасённое тепло при одинаковой нагруженности топлива должно быть заметно выше (в т.ч. не только из-за массы топлива, но и из-за более высокой его средней температуры из-за отсутствия центрального отверстия).
Дополнить эту информацию может интересная публикация тех же авторов совместно с дипломником из киевского Политеха и его научным руководителем (к сожалению, статья сохранилась только в кэше гугла), здесь интересна Табличка 1 (основные параметры твэлов):
| Параметр | ТВСА | ТВСА-12 | ТВС-WR |
| Диаметр центрального отверстия таблетки, мм | 1.4 | 0.0 | 0.0 |
| Внешний диаметр топливной таблетки, мм | 7.57 | 7.8 | 7.84 |
| Внутренний диаметр оболочки твэла, мм | 7.73 | 7.93 | 8.00 |
| Внешний диаметр оболочки твэла, мм | 9.10 | 9.10 | 9.14 |
Из таблицы видно, что мы, достигнув «потолка» по обогащению топлива, движемся в ту же сторону, что и американцы, повышая ураноёмкость кассеты за счёт ухода от центрального отверстия и повышения внешних габаритов таблетки (здесь выбираются односторонние допуски изготовления как таблеток, так и оболочки твэлов). Видно, что у Веста масса таблетки будет чуточку выше, а оболочка твэла – чуточку тоньше, кроме того, незначительно, но изменится проходное сечение кассеты просто за счёт большего внешнего диаметра твэла (с одной стороны, это увеличивает обогреваемую площадь, т.е. повышает запасы до кризиса в случае аварии, с другой стороны, снижается расход теплоносителя, и этот запас снижается, в какую сторону должен измениться итоговый запас – нужно считать).
В Таблице 2 этой же публикации приведены гидравлические характеристики данных кассет:
| Параметр | ТВСА | ТВСА-12 | ТВС-WR |
| КГС входного участка ТВС | 0.7* | 1.3 | 1.03 |
| КГС обогреваемой части пучка твэлов | 8.58 | 8.7 | 12.67 |
| КГС выходного участка ТВС | 2.5* | 2.5 | 2.49 |
| КГС дистанционирующей решётки | 0.3 | 0.41 | 0.61 |
| Суммарный КГС ТВС | 11.5 | 12.5 | 16.19 |
Смущает, что КГС ТВСА «не бьются» (эти данные помечены *) с данными из предыдущей статьи. КГС входного участка ТВСА-12 выше КГС ТВСА за счёт «априорной» установки в ней антидебризного фильтра (эта опция ещё повысила бы КГС ТВС-WR). КГС обогреваемой части ТВСА-12 выше из-за её большей длины. Больший КГС более высокой дистанционирующей решётки ТВСА-12 компенсируется меньшим числом дистанционирующих решёток. Из приведённых данных видно, что основной вклад в разницу в гидравлике вносят именно дистанционирующие решётки «американцев», имеющие существенно иной конструктив (и это их реально узкое место, поскольку от данного конструктива они не могут отказаться без крепления твэлов в нижней решётке касеты).
К сожалению, в кэше гугла не сохранились графики, а они представляют отдельный интерес и могли бы подсказать, какие предположения дополнительно использовались при анализе аварийного процесса.
Более тщательный поиск в сети принёс-таки улов в виде полной статьи с рисунками, пользуйтесь. :0)
Эти данные, совместно с предыдущим «подарком» от ГНТЦ ЯРБ, по идее, должны дать всю необходимую информацию ОКБ «Гидропресс» для анализа теплотехнической надёжности смешанных топливных загрузок.
Комментарии
Слишком много не расшифрованных терминов(вроде ни одного). Это не тянет ни на развернутую статью, ни на научно популярную, ни на интернет формат. Антипопулярная статья(где сделано все чтобы её никто не понял кроме узких специалистов) = черный ПР.
Очень жаль, что статью Вы восприняли именно так. Однако я рассчитывал, что её будут читать люди, уже прочитавшие мой "ликбез", отвлекаться на расшифровку терминов в каждой статье, с моей точки зрения, роскошь, мне не доступная.
Начните, пожалуйста, с "ликбеза".
Тогда в этой и дальнейших статьях по теме лучше сразу ставить в самом начале ссылочку на ликбез.
Добавил
Спасибо!
Читать стало проще )...