Аналоговая модель ядерного реактора Советский патент 1981 года по МПК G06G7/54 

(54) АНАЛОГСЖАЯ МОДЕЛЬ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

практике самой неустойчивой является первая азимутальная гармоншса.

Недостатком этой модели является низкая точность г оделирования реактора с неустойчивой ааимуталыюй гармоникой. Это вызвано тем, что узловая плоскость для аздм тальной гармоники вращается. Модель-прототип практически непригодна для моделирования неустойчивого распределегшя нейгронного поля по каналам реактора ..

Для повышения точности моделирования с учетом передаточных функций вращающихся азимутальных гармоник в предлагаемой модели введены вторые блоки моделирования азимутальных гармоник, подклк)чеш1ыеразнополярными входами, и выходами через резисторы к соседним областям сетки резисторов, наполовину перекрывающимся друг с другом и рас- пoлoжeшiыми под углом, равным четверти периода азимутальной гармоники, относительно областей, подключенных к первым блокам моделирования азимутальных гармоншс, например для первой ааимуталь ной гармоншси под- углом в 9О°

Таким образом, в модели, например, два блока моделирования первой азимутальной гармоники привязаны каждый к своей (из двух взаимно перпендикулярных узловой плоскости. Поскольку значения амплитуд первой азимутальной гармоники, моделируемых двумя блоками, в общем случае различны и изменяются во времен по-фазному очевидно, что при этом обеспечивается моделирование одной вращающейся в активной зоне первой азимуталь НОЙ гармоники; Для рассматриваемой модели первый блок моделирования первой . азимутальной гармоники соединен через резисторы с двумя половинами сетки, разделенными плоскостью X - X (узлы одной половины сетки) примыкают к положительному входу блока, а уалы другой половины - к отрицательному входу . блока, аналогичное соединение наблюдается с р знополярными выходами блока. . Второй блок моделирования первой азимутальной гармоники аналогично соедшген с двумя половинами сетки, разделенны- ми плоскостыо X - Х , перпевдшсулярной к плоскости Y - Y . Значения номиналов резисторов соедшшющих блоки усилителей с - узлами сетки, выбираются в соответствий со значением моделируемой гармошж для

координаты соответствующего узла.

На фиг. 1 дана блок-схема предла гаемой аналоговой модели ядерного реактора; на фиг. 2-1 и узел сетки резисторов.

Модель содержит сетку резисторов 1 (см. фиг. 1), которая взаим}го перпендикуляршз1ми осями (плоскостями X -X и Y - Y) разбита на четыре квадранта А, Б, В, Г (сетка резистора показана условно, граничные узлы ее заземлены); блок 2 моделирования точечной KHHCTHWI; идентичные блоки 3 и 4 моделирования первой азимутальной гармоники:. Узлы секти резисторов через резисторы 5 и резисторы 6 соединены соответственно с выходом и входом блока моделирования точечной кинетики. Ко входу блока моделирования точечной кинетики через резистор 7 подключен такж;е истотник 8 напряжения, моделирующий запас реактивности (общее число погруженных стержней). Резисторы, соединенные с выходом блока модел1фования точечной кинетики и питающие сетку резисторов, подключены через гребенку 9.

К положительному входу сумматора Ю первого блока моделирования первой азй утальной гармоники подключены через гребенку 11 и резисторы 12 квадра)1ты А и Г, а к отрицательному входу через гребенку 13 - квадранты Б и В. Положительный выход первого блока модел1фова- ния первой азимутальной гармоники через гребенку 14 и резисторы 15 подключен к квадрантам А и Г сетки, а отрицатель- }1Ый выход подключен через гребенку 16 и резисторы к квадрантам Б и В.

Аналогично к положительному входу сумматора 17 второго блока моделирования первой азимутальной гармоники подключены через гребенку 18 и -резисторы 19 квадранты А и Б сетки, а к отрицательному входу - через гребенку 20 и резисторы квадранть В и Г. Положитель - иый выход блока через гребенку 21 и резисторы 22 подключен к квадрантам А и Б сетки, а отрицательный выход подключен через гребе ш;у 23 и резисторы к квадрантам В и Г. Таким образом, каждый узел сетки резисторов подключен через резисторы одновременно ко всем блокам модел1фования точечной кинетики к первый азимутальной гармоники. , Номиналом резисторов 1Й, 15, 19, 22 выбираются.в соответствии со значением первой азимутальной гармоники для данного узла сетки.

На фиг. 2 Представлен i -и узел с полным набором моделируемого оборудо- вшйш: через резистор 24 подключен измерительный прибор 25, моделирующий нейтронный датчик для -i -го узла.

Пара резисторов 26 и 27 с кинематически связанными реохордами моделирует поглощающий стержень, при этом реохорд резистора 26 подключен к узлу сетки, а реохорд резистора 27 - ко входу блока моделирования точечной кинетики. Токоограничивающие резисторы 29 вместе р резистором 6 определяют вес моделируемого стержня по реактивности. При малых отклонениях от номинального действия стержня моделируется изменением напряжения источника 29, подключеного через резистор ЗО к узлу сетки. Резистор 27 подключается через резистор 28 к выходной гребенке 9 блока 2 (связь на фиг. 2 показа}ш пунктиром) или .(при использовании логарифмической модели в блоке 2 точечной кинетики) подключается к дополнительному источнику 31 напряжения.

Однако не все узлы сетки должны быть оборудованы всеми элементами, . представленными на фиг. 2, но резисторы 1 являются обязательными для всех узлов.

Модель работает следующим образом. При извлечении стержня, например, из 1 й ячейки, увеличивается напряжение на выходе блока 2 за счет увеличения потенциала U ; с реохорда резистора 27. Увеличивается потенциал в i - м узле и за сче положительных обратных связей, обеспечиваемых блоками 3, 10, 4, 17, при этом возрастают напряжения в узлах В квадранта и падают в узлах квадранта 4. Узловая линия (линия нулевых измерений) в Данном случае устанавливается по биссектрисе квадрантов Б и Г. Потен- циалы в узлах сетки моделируют мощности соответствующих каналов реактора.

Технический эффект по предлагаемой модели состоит в повьЕиении точности моделирования.

Предлагаемая модель позволяет мс«е- лировать реакторы с неустойчивой азимутальной гармоникой. По сравнению с другими известными моделями аналогичного назначения предлагаемая модель многократно дешевле. В известных моделях с неустойчивой азимутальной гармоникой необходим блок усилителей на каждый узел сетки, а в предлагаемой модели необходимо всего гри блока усилителей.

Формула изобретения

Аналоговая модель ядерного реактора, содержащая сетку резисторов, подключенную через резисторы к входу и выходу блока моделирования точечной кинетики и первые блоки моделирования высщих гармоник, подключенные через резисторы разнополярными входами и выходами к соседним областям сетки резисторов, отлич аюшаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования с учетом передаточных функций вращающихся азимутальных rapMOHiuc, введены вторые блоки моделирования азимуталь ных гармоник, подключенные разнополяр - ными входами и выходами через резисторы к соседним областям сетки резисторов, на 1оловилу перекрываюищмся друг с другом и расположенными под утлом, равным четверти периода азимутальной гармоники, относительно областей подключенных к первым блокам моделирования азимутальных гармоник, например для первой азимутальной гармоники под углом в 90 .

711879

TTrfe

бв

±J E