ИССЛЕДОВАНИЕ ХАОТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В КИПЯЩИХ РЕАКТОРАХ

Н. С. Постников

Аннотация


В рамках одномерной интегральной модели количества движения для кипящего канала и точечных уравнений кинетики исследована хаотическая динамика кипящих реакторов. Показано, что в случае сильной обратной связи по паросодержанию при углублении параметров кипящего канала в область неустойчивости в кипящих реакторах с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя реализуются хаотические колебания, в процессе которых изменяется знак скорости теплоносителя в кипящем канале. Выяснено, что такие колебания могут быть реализованы в рамках обычной схемы реактора, когда вход активной зоны открыт и для поступления в нее воды, и для обратной циркуляции теплоносителя, а также в случае схемы с полуоткрытым входом - закрытым для обратной циркуляции теплоносителя. Проведен численный расчет хаотических колебаний. Описан механизм импульсного хаоса. В плоскости параметров, характеризующих недогрев воды на входе реактора до температуры насыщения и стационарное среднее паросодержание в активной зоне, выделены области устойчивости и стохастичности. Построены одномерные точечные отображения, определяющие хаотическую динамику кипящего реактора. Исследованы свойства отображений и бифуркации их неподвижных точек.

Полный текст:

PDF

Литература


March-Leuba J., Cacuci D., Perez R. Nonlinear dynamics and stability of boiling water reactors. I. Qualitative analysis. - Nucl. Sci. Engng, 1986, v. 93, № 2, p. 111-123.

March-Leuba J. Nonlinear dynamics and chaos in boiling water reactors. - In: Noise and Nonlinear Phenom. Nucl. Syst. Proc. NATO Adv. Res. Workshop. Valencia, 23-27 May 1988. New York-London, 1989, p. 371-385.

Rizwan-uddin, Dorning J. A chaotic attractor in a periodically forced two-phase flow system. - Nucl. Sci. Engng, 1988, v. 100, № 4, p. 393-404.

Lahey jr. R. An application of fractal and chaos theory in the field of two-phase flow and heat transfer. - Heat and Mass Transfer, 1991, v. 26, № 6, p. 351-363.

Clausse A., Lahey jr. R. The analysis of periodic and strange attractors during density-wave oscillations in boiling flows. - Chaos, Solitons, Fractals, 1991, v. 1, № 2, p. 167-178.

Bragt D., Rizwan-uddin, Hagen T. Nonlinear analysis of a natural circulation boiling water reactor. - Nucl. Sci. Engng, 1999, v. 131, № 1, p. 23-44.

Lee J., Pan C. Nonlinear analysis for a nuclear-coupled two-phase natural circulation loop. - Nucl. Engng Design, 2005, v. 235, № 5, p. 613-626.

Durga Prasad G., Pandey M. Stability analysis and nonlinear dynamics of natural circulation boiling water reactors. - Ibid., 2008, v. 238, № 1, p. 229-240.

Lee J., Pan C. Periodic and chaotic oscillations in the nuclear-coupled boiling channel system subject to strong void-reactivity feedbacks. - Ann. Nucl. Energy, 2009, v. 36, № 6, p. 793-801.

Постников Н.С. Возможность, допустимость и целесообразность реализации импульсных стохастических режимов в кипящих реакторах с естественной циркуляцией теплоносителя. - Атомная энергия, 2004, т. 97, вып. 6, с. 422-431.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.