Устройство для моделирования теплопроводности в ядерных реакторах Советский патент 1983 года по МПК G06G7/54 

2. Устройство по п. If о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит вторую группу накопительных конденсаторов вторую группу ключей, причем первые обкладки всех накопительных конденсаторов второй t. группы соединены с шиной нулевого потенциала, замыкающие контакты

(-ых ключей первой и второй групп объединены и подключены к -му узлу третьей R -сетки, размыкающие- контак-|, ты -ых ключей первой и второй групп Соединены и подключены к (i +1)-му I узлу третьей R -сетки, подвижный i -го ключа второй группы под/ключен ко второй обкладке i -го накопительного конденсатора второй группы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ, содержащее первую-R -сетку, первый граничный узел которой соединен с выходом источника напряжении# вход которого подключен к замыкающему контакту ключа, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй граничный узел первой R -сетки соединен с первым граничным УЗЛОМ второй R -сетки, второй граничный узел которой подключен к первому граничному узлу третьей R -сетки, и первую группу накопительных конденсаторов, первые обкладки всех накопительных Конденсаторов первой Группы соединены с шиной нулевого потенциала, отличающ е е с ,я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит группу ключей, причем замык.ающий контакт -го ключа группы подключен к i-му узлу третьей R -сетки, ,,, размыкающий контакт -го ключа - g группы подключен к ( +1)-му узлу третьей R -сетки, подвижный контакт f/1 i-ro ключа группы соединен со второй обкладкой i -го накопительного конденсатора, первой группы.

Изобретение относится к области аналогового моделирования и может использовано при определении температуры твэлов ядерного реактора в зависимости от перераспреде,ления расхода охлаждающей жидкости в межтвэльном пространстве. j Известно устройство для определения температуры твэла 1 , содержащее источник напряжения, резисторы, милливольтметр, в котором для определения температуры твэла используется понятие коэффициента теплоотдачи.-

Недостатком этого устройства яв- ляется то, что использование поня- , тия коэффиЦие1Ята теплоотдачи не дает-возможности учесть реальные ха.:рактеристики анализируемой системы, например поле скорости охлаждающей жидкости. . . :

Наиболее близким техническим решением является устройство 2 , которое состоит из резисторов, моделирующих теплопроводность твэла и теп-; лопроводность жидкости (молекуЛяр-. ную и . турбулентную), резнстрров, с , помощью которых моделируется объемное тепловыделение в-топливе твэла, и из емкостей, моделирующих поле ; скорости охлаждающей жидкости , продольная координата моделируется временем.

В описанном устройстве хотя и . учитывается распределение скоростей в охлаждающей жидкости, .однако, учитывается лишь в направлении, поперечном к направлению продольной оси канала. При этом считается, что в направлении продольной оси канала скорость неизменна, начиная от входного сечения канала и до самого выхода. Это является недоста.тком известного устройства, так как на практике бывают случаи, когда скорость изменяется не только в поперечном, но и в продольном направлениях. Если часть входа в активную зону реактора перекрыта посторонним предметом, то вблизи него возникают поперечные

токи теплоносителя. Это ведет к перераспределению расходов жидкости в межтвэловом пространстве и в результате скорость.будет изменяться в продольном направлении.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет учета изменения в продольном направлении поля скорости и повышение точности.

Поставленная цель .достигается тем, что устройство длямоделирования теплопроводности в ядерных реакторах, содержащее первую R -сетку, первый граничный узел которой соединен с выходом источника напряжения, вход которого подключен к. замыка.ю- j щему контакту ключа, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала,-второй граничный : :узел первой. R -сетки соединен с первым граничным узлом второй R -сетки,: второй граничный узел которой Подключен к первому граничному узлу третьей R -сетки, и первую группу накопительных конденсаторов, первые обкладки ; всех накопительных конденсаторов первой группы (соединены с шиной нулевого потенциала, дополнительно содержит группу ключейjпри- / чем .замыкающий контакт i -го ключа группы подключен к ;f узлу третьЧ ей R -сетки, размыкающий контакт i-ro ключа группы подключен к (-i+lj - : му узлу .третьей R ceTkH, подвижный; контакт -го ключа группы соединен со второй обкладкой i -го накопи- ; тельного конденсатора первой груп- : пы. - iКроме того, устройство имеегт вторую группу накопительных конденсаторов, вторую группу ключей, цричем первые обкладки всех накопительных конденсаторов второй группы соединены с шиной нулевого потенциала замыкающие контакты i-их ключей первой и второй группы объединены и подключены к -му узлу третьей R -сетки, размыкающие контакты i -ых ключей первой и второй группы соединены и подключены к (1+1)-му узлу третьей R -сетки, подвижный контакт i-го ключа второй групры подключен ко второй обкладке i -го накопительного конденсатора второй группы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройствр включает первую Я -«секу 1, моделирующую теплопроводность топлива, вторую R -сетку 2, моделиг рующую теплопроводность оболочки/ третьи) R -qeTKy 3, моделирующую теплопроводность жидкости/ УЗЛЫ сетки 4,5 и б к которым подключен блок 7 накопительных конденсаторов, моделирующих локальные скорости охлаждающей жидкости, измерительный прибор 8 (осциллограф), шину 9 нулевог потенциала, источник .10 напряжения, ключ 11, накопительные конденсаторы 12-14 первой грулпы, накопительные конденсаторы 15-17 второй группы/ ключи 18-20 первой группы и ключи 21-23 второй группы.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени ключ 11 разомкнут, токи и напряжения в электромодели равны нулю. Это состояние электромодели соответствует состоянию поля температуры на входе в активную зону реактора. Затем за1чыкается ключ 11 и начинается зарядка накопительных конденсаторов. Изменение во времени напряжения на накопительных конденсатоpax соответствует прогреву охлаждающей жидкости .по мере ее : продвижения в продольном направлении. При этом в соответствии с изменением локальных скоростей охлаикдаюадей жидкости изменяется во времени и величина, емкостей накопительных конденсаторов в каждой отдельной точке схемы, причем это изменение реализуется путем управляемо о переключения заряженного накопительного конденсатора от одного узла R -сетки 3 к соседнему узлу, что соответствует переходу жидкости из одной точки межтвэльного прост1ранства в другую

o со своим.температурным потенциалом. На чертеже каждый ключ находится iB..левом положении. В результате накопительные конденсаторы 12 и 15 подключены к узлу 4, конденсаторы

13и 16 - к узлу 5, конденсаторы

5

14и 17 - к узлу б К -сетки 3. При переходе ключей 18 в правое положение накопительной конденсатор 12 отключается от узла 4 и подключается к узлу 5.

0

Аналогично работают и остальные ключи. При переключении контактов отключаемый от одного узла накопительный конденсатор подключается к соседнему узлу с тем потенциалом,

5 который был на этом накопительном конденсаторе в момент переключения, что соответствует переходу жидкости в другую точку живого сечения вместе со своим температурным

0 потенциалом.

Использование предлагаемого устройства позволит определять методом электромоделироввния температуры активной зоны ядерного реактора с

5 лучшим приближением к реальному процессу , в данном случае с учетом межтвэльного перемеошвания охлаждающей жидкости.