Holos Опции

[barvi7]

Реактор Holos для армии США http://atominfo.ru/newsy/z0317.htm
Температурный коэффициент реактивности, как и следовало ожидать, отрицательный и равен -0,0000338±0,000005 Δk/k.
Размерность ТКР : 1/(град) или %/(град) или бэтта/град . . .
можно и Δk/К (Δk/С), но не Δk/k

[AtomInfo.Ru]

Реактор Holos для армии США http://atominfo.ru/newsy/z0317.htm
Температурный коэффициент реактивности, как и следовало ожидать, отрицательный и равен -0,0000338±0,000005 Δk/k.
Размерность ТКР : 1/(град) или %/(град) или бэтта/град . . .
можно и Δk/К (Δk/С), но не Δk/k

Угу, ещё при вёрстке подсознательно чувствовал, что где-то напутал с единицами.
Конечно же, 1 на градус.
P.S. В бетах не посчитаешь, потому что авторы бету не дали. А брать бету по принципу "ну возьмём табличную для урана-пятого" неправильно выйдет при той точности, на которую авторы исходной статьи претендуют.

[barvi7]

P.S. В бетах не посчитаешь, потому что авторы бету не дали. А брать бету по принципу "ну возьмём табличную для урана-пятого" неправильно выйдет при той точности, на которую авторы исходной статьи претендуют.

Я вообще такую точность вижу впервые . . . Откуда "Она" . . . "МЫ" даже константы знаем на порядки хуже, а они (константы) и будут определять точность в т.ч.

[AtomInfo.Ru]

Я вообще такую точность вижу впервые . . .

А я - нет.

Откуда "Она" . . .

Я скажу, откуда она. Такая точность получается у людей, впервые в жизни дорвавшихся до MCNP

P.S. Сам по себе, этот раздел в исходной статье явно учебного характера и не вызывал бы интереса, если б не пара моментов.
1) Странное нештатное обогащение 10% (хотя авторы и оговаривают, что это они его выбрали для целей статьи; но при этом они знают данные из фирменного проекта - например, геометрию, которая в статье намеренно опущена, но в расчётах использована).
2) Даже для 10% получается немаленький запас реактивности (k почти 1,1 для холодного состояния), то есть игрушка может стать весьма опасной в неумелых руках.

Я бы посмотрел, конечно, два крайних варианта обогащения - штатное HALEU (19,75) и коммерческое (около 5%).
Самостоятельно повторить расчёты, увы, нельзя - см. выше, геометрические данные из статьи исключены.

[barvi7]

Я скажу, откуда она. Такая точность получается у людей, впервые в жизни дорвавшихся до MCNP

Даже MCNP польззуется "библиотеками", оцененные сечения в которых получены на основании экспериментальных данных, отличающихся на %-ты, а в некоторых диапазонах по энергии и на десяток % !

[AtomInfo.Ru]

Даже MCNP польззуется "библиотеками", оцененные сечения в которых получены на основании экспериментальных данных, отличающихся на %-ты, а в некоторых диапазонах по энергии и на десяток % !

Barvi7,

это познание приходит к человеку чуть позже, не на первых расчётах

Ну конечно же, они просто тупо взяли цифирь из выдачи, не подумав, что означает рассчитанная программой погрешность k.

[asv363]

В статье говорится о ТВС, которые состоят изтопливных каналов и каналов циркуляции нелия (в роли теплоносителя). Правильно ли я понимая, что топливный канал - это по сути ТВЭЛ, с засыпанныпанными внутрь его оболочки шариками типа ТRISO?

Вопрос: Зачем вместо нормальных таблеток внутрь оболочки ТВЭЛ засыпать шарики, учитывая что авторы статьи произвели и расчёт длины кампании, результаты которого показывают, что перегрузки в ближайшие лет 10 после пуска не требуется? Или, иными словами, зачем применять именно шарики вместо таблеток (которые можно произвести с аналогичными слоями покрытия)?

[AtomInfo.Ru]

Вопрос: Зачем вместо нормальных таблеток внутрь оболочки ТВЭЛ засыпать шарики, учитывая что авторы статьи произвели и расчёт длины кампании, результаты которого показывают, что перегрузки в ближайшие лет 10 после пуска не требуется? Или, иными словами, зачем применять именно шарики вместо таблеток (которые можно произвести с аналогичными слоями покрытия)?

Потому что это военные, и для них больший упор на защищённость от расплавления.
И разработчики из всех вариантов топлива рекомендовали для военного варианта такой:

Так как это военный вариант, то вместо плутония должен быть уран.

[pappadeux]

Я вообще такую точность вижу впервые . . . Откуда "Она" . . .

подозреваю, статистическая ощибка, одна сигма, то, что Монте-Карло выдает, то и скопировали

"МЫ" даже константы знаем на порядки хуже, а они (константы) и будут определять точность в т.ч.

а это систематическая ошибка, мы ее печатать не будем

[pappadeux]

Вопрос: Зачем вместо нормальных таблеток внутрь оболочки ТВЭЛ засыпать шарики, учитывая что авторы статьи произвели и расчёт длины кампании, результаты которого показывают, что перегрузки в ближайшие лет 10 после пуска не требуется? Или, иными словами, зачем применять именно шарики вместо таблеток (которые можно произвести с аналогичными слоями покрытия)?

увеличение площади поверхности теплообмена?

[AtomInfo.Ru]

подозреваю, статистическая ощибка, одна сигма, то, что Монте-Карло выдает, то и скопировали

99,99999(9)%, что так и было.
Я ж написал: "Такая точность получается у людей, впервые в жизни дорвавшихся до MCNP"

[AtomInfo.Ru]

увеличение площади поверхности теплообмена?

Без вариантов. Они выбрали TRISO, потому что melt-resistant.

Военные в принципе не могут допустить расплавление при аварии, потому что, в отличие от гражданских, они не смогут подставить ловушку и эвакуироваться, и им придётся на этой кучке дерьма сидеть неопределённое время.
Поэтому защищённость от расплавления - это для них принципиальный пункт.
Поэтому и возникает TRISO, где каждая капля урана упакована в двойную оболочку.

Если не перепев от военных делать, а посмотреть напрямую разработчиков, то у "Holos"'а цель - при LOCA охлаждаться за счёт атмосферного воздуха.
Соотв., под это подгонялся проект и под это предпочтительным топливом было выбрано TRISO.
У них получается так. TRISO уверенно удерживает в себе всю гадость до температур минимум 1600 C, а в Holos при LOCA максимальная температура чуть более 1100 C при таком топливе.
То есть, комбинация их конструкции и TRISO гарантированно не допускает расплавления.
А если топливо не расплавилось, значит, весь аппарат можно утащить для ремонта или выгрузки.

В гражданском исполнении топливо может быть и другим, зависит от назначения и т.п.

[AtomInfo.Ru]

Без вариантов. Они выбрали TRISO, потому что melt-resistant.

Кстати говоря.
Если внимательно посмотрим на табличку (кликабельно)

то увидим, что везде, где есть military, американцы уходят от воды, от легководников.
Это ведь причина того же характера - не допускать расплавления, кроме каких-нибудь совсем невероятных случаев типа полного разрушения реактора
И TRISO тоже пользуется популярностью как раз в этих диапазонах мощности.

[asv363]

увеличение площади поверхности теплообмена?

Уважаемый pappadeux, в статье в четвёртом абзаце написано чётко:

"Каждая ТВС состоит из массива топливных каналов и каналов теплоносителя, окружённого стальной оболочкой. Топливо - шаровое, TRISO, плотность упаковки 0,4. Обогащение урана для целей статьи было выбрано равным 10%".

Получается, что топливо напрямую с гелием не контактирует, а шарики запаяны в ТВЭЛ. Теплообмен возможен только через защитный барьер - металлическую оболочку ТВЭЛ. Как при таком раскладе увеличивается теплообмен?

P.S. Оригинального текста от авторов статьи я не видел, однако ошибок при переводе за уважаемым AtomInfo.Ru практически не замечал.

[asv363]

Потому что это военные, и для них больший упор на защищённость от расплавления.
И разработчики из всех вариантов топлива рекомендовали для военного варианта такой:
...
Так как это военный вариант, то вместо плутония должен быть уран.

В диаметр шарика менее 1 см я поверю, в диаметр менее 1 мм - никогда. Разве это не ваша статья:

Американские патенты на ВТГР - топливо TRISO и призматические зоны
http://www.atominfo.ru/news/air8329.htm

Менее 1 мм - собственно топливо (уран, плутоний, да хоть америций-м242м или калифорний-251/252).

[pappadeux]

Уважаемый pappadeux, в статье в четвёртом абзаце написано чётко:

"Каждая ТВС состоит из массива топливных каналов и каналов теплоносителя, окружённого стальной оболочкой. Топливо - шаровое, TRISO, плотность упаковки 0,4. Обогащение урана для целей статьи было выбрано равным 10%".

Получается, что топливо напрямую с гелием не контактирует, а шарики запаяны в ТВЭЛ. Теплообмен возможен только через защитный барьер - металлическую оболочку ТВЭЛ. Как при таком раскладе увеличивается теплообмен?

P.S. Оригинального текста от авторов статьи я не видел, однако ошибок при переводе за уважаемым AtomInfo.Ru практически не замечал.

мое понимание, что твэлы тоже заполнены гелием, он в твэлах не прокачивается, но обеспечивает теплообмен

[AtomInfo.Ru]

мое понимание, что твэлы тоже заполнены гелием, он в твэлах не прокачивается, но обеспечивает теплообмен

Не-а! Категорически нет!

Holos - нейтральный к топливу проект.
В военном варианте выбран самый простой вариант, потому что там не нужны фантазии, а вообще Holos может работать на разных типах топлива и с разными теплоносителями.
Более того, он может это делать одновременно.

Одновременность работы обеспечивается, в том числе, тем, что зона собирается из независимых картриджей, которые представляют собой по сути подкритические модули.
А нейтральность к топливу - физическим (пространственным) разделением топлива и теплоносителя (см. выше по ветке фотографию с их макета - топливо (микросферы по 1 мм) засыпаны в большой канал, а теплоноситель (гелий) проходит по трубам, они видны в верхней части снимка).

Топливо и теплоноситель связаны по теплу через кладку (матрицу). Хвататься за сердце здесь не надо Зона не напряжённая.
Я вот ждал, что Barvi7 вскинется: "Каким образом удалось получить в расчётах 35-40 лет кампанию?!", а он меня разочаровал, вместо этого пристал к MCNP
Зона не напряжённая. И всплеск реактивности в первый год - он тоже об этом свидетельствует.

Матрица, в том макете, что был сделан - графитовая. Военным тоже рекомендуют её. Для гражданских возможно больше вариантов, в зависимости от топлива и т.д.

Теперь какой вариант предлагается для военных.
Берут графитовую матрицу, берут гелий (вот здесь, кстати. надо было авторов военной статьи ткнуть носом - посмотрите на их соотношение сечений топливных и гелиевых каналов! правильно, MCNP теплофизику-то не считает, и они своего бреда не увидели; на самом деле, по суммарным площадям эти каналы должны быть близки друг к другу).
Итак, графит с нарезанными дырками, гелий... а далее они берут микросферы на ~1 мм и не покрывают их графитовой сферой, а просто засыпают в топливные каналы.
Зачем так? А зачем добавлять лишний графит, если он есть в кладке, через который каналы просверлены?

Holos - весьма интересный проект. Первый за последние годы, который меня смог удивить.
Но для большой энергетики он вряд ли пригоден, появятся свои проблемы.
А вот в ограниченном применении для армии... 100 реакторов по 10 МВт(э) это всего лишь один блок-тысячник. Так что размах проблем с отработавшим топливом и т.п. будет невелик.

[AtomInfo.Ru]

Итак, графит с нарезанными дырками, гелий... а далее они берут микросферы на ~1 мм и не покрывают их графитовой сферой, а просто засыпают в топливные каналы.
Зачем так? А зачем добавлять лишний графит, если он есть в кладке, через который каналы просверлены?

Чтобы лучше представить себе картину, шариков этих в военном варианте Holos будет в общей сложности несколько миллионов в активной зоне.

Кстати говоря, перейдя от больших ВТГР-овских шаров к использованию микросфер напрямую, они потеряли такой механизм управления реактивностью как клаки. Шарики с поглотителем малого диаметра, которые в случае больших проблем могут быть засыпаны в шаровую засыпку.
Представить себе клак размером много меньше микротвэла малореально. Поэтому, скажем, на стержни СУЗ в центральном канале здесь выпадает большая ответственность.

[asv363]

мое понимание, что твэлы тоже заполнены гелием, он в твэлах не прокачивается, но обеспечивает теплообмен

Наверное Вы правы, ибо внутри ТВЭЛ не вакуум. Можно закачать тот же самый гелий просто исходя из стремления выравнять давление по обе стороны оболочки. Насколько сильно это улучшит теплообмен сказать сложно.

[AtomInfo.Ru]

М-да, придётся, видимо, взять где-нибудь этот шарик и обснять его в разрезе...

Диаметр микротвэла конкретно в варианте этой ветки - 0,94 мм. Миллиметра.

Внутри шарика находятся:
- ядрышко из оксида урана диаметром 0,5 мм,
- слой пористого карбида, окружающий ядрышко для выхода осколков деления (буфер),
- слой плотного карбида, предотвращающий дальнейший выход осколков,
- оболочка.

На три последних слоя у нас приходится геометрически 0,44 мм толщины.
Запихивать туда ещё что-то (гелий, свинец, натрий и проч.) просто некуда. Да и не нужно.

[Обнинский]

О чем спор? Это микротвэлы для ВВЭР.

[Обнинский]

Внутри шарика находятся:
- ядрышко из оксида урана диаметром 0,5 мм,
- слой пористого карбида, окружающий ядрышко для выхода осколков деления (буфер),
- слой плотного карбида, предотвращающий дальнейший выход осколков,
- оболочка.

Сердечник. Ядрышко больно просторечно. И под оболочкой есть микронный пористый слой для компенсации расширений и размеров.
Пономарев-Степной и компания, Атомная энергия, прошлый век.

[Обнинский]

- ядрышко из оксида урана диаметром 0,5 мм,

Тоненький слишком. Лучше бы взяли побольше раза в два. Но это их дело.

[Обнинский]

Более того, он может это делать одновременно.

Мечта диверсификаторов?

Идея с картриджами напоминает немного идею с независимыми петлями, не находите?

[AtomInfo.Ru]

О чем спор? Это микротвэлы для ВВЭР.

Ну да. В ВВЭР тоже большие шары оказались невыгодными. Там тоже микротвэлы предлагаются, и примерно такие же.

Пономарев-Степной и компания, Атомная энергия, прошлый век.

Хорошо что не позапрошлый

Никник предлагал, да? В принципе понятно, почему.

[AtomInfo.Ru]

Идея с картриджами напоминает немного идею с независимыми петлями, не находите?

М-м-м, не знаю, не знаю. Если только очень сильно доработанная.
У них же вообще вся зона собирается из полностью независимых модулей.
Например, из четырёх. То есть, имеется четыре подкритических модуля со своими топливом, теплоносителем и замедлителем, ты их ставишь вместе и получаешь критический реактор.

Вообще игрушка очень прикольная. Напоминает некоторые старые разработки некоторыми аспектами.
Но они не дотягивают до идеала. У них всё ещё остаётся в активной зоне теплоноситель

[asv363]

О чем спор? Это микротвэлы для ВВЭР.

Кстати с подобной ересью полётом научной мысли даже работа с КМС-2009 попалась. Но там перфорация 1,2 мм и мини-ТВЭЛ диаметром менее 1 мм в высокой долей вероятности попробует через ПГВ-1000 прорваться к ГЦН и воодрузить знамя победы над здравым сыслом РУ.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКЕ С МИКРОТВЭЛАМИ
А.Т. Комов, Е.В. Бочарова, Ю.Н. Токарев; Московский Энергетический институт (технический университет) кафедра ОФ и ЯС
http://www.gidropress.podolsk.ru/files/pro.../kms2009-26.pdf

[Обнинский]

Но они не дотягивают до идеала. У них всё ещё остаётся в активной зоне теплоноситель

А пробовали они напечатать матрицу на 3D принтере?

[AtomInfo.Ru]

А пробовали они напечатать матрицу на 3D принтере?

Лучший вопрос ветки! Поздравляю
Не, они только нанонадписи наночернилами на микросферах делают. Для наноридеров

Какая разница-то? Тебе даётся место для установки картриджа, ты выбираешь топливо, матрицу, рабочее тело.
Если у тебя такая матрица, что её можно напечатать и она не развалится - да и пожалуйста.
Это к проекту реактора не имеет отношения. Это проект конкретного картриджа, а не реактора в целом.

Такими вещами (3D-печать) китайцы сейчас увлекаются, но на результаты наши пока смотрят со здоровым скептицизмом.

[pappadeux]

Не-а! Категорически нет!

<удивившись>

но какой-то газ там между сферами есть?
ведь не ваккум же там?

плотность упаковки не такая уж и высокая

[AtomInfo.Ru]

но какой-то газ там между сферами есть?
ведь не ваккум же там?
плотность упаковки не такая уж и высокая

Во! А вот это хороший вопрос! Сам хочу узнать ответ.
С плотностью военные в своей статье, естественно, ляпнулись, она на самом деле выше. Но она, конечно, не 100%.
А вот чем заполнены пустоты - разработчики пока говорят просто о void fraction. То есть, формально ответ - между твэлами вакуум. Но думаю, что они пока просто не определились.

Топливные каналы все запечатываются на заводе и что-то внутри каналов должно быть, какой-то газ. Но это не теплоноситель. Этот заводский газ всю кампанию просидит в том же месте, что и топливо.

[AtomInfo.Ru]

Насчёт газа в топливном канале. Мы тут прикидывали немного.
Канал запечатывается наглухо на заводе и работает 10-20 лет. Доступа к нему в это время, естественно, нет. Подкачать в топливный канал газ возможности тоже нет.
Какой газ взять? Гелий за это время найдёт дырочку. Азот?

Хоть газа в канале на самом деле немного, но всё равно он влияет как-то на все параметры. Если он начнёт уходить по ходу кампании, то может быть не очень здорово.

Так что, может быть, действительно вакуум?

[barvi7]

Какой газ взять? Гелий за это время найдёт дырочку. Азот?

В твэлах ВВЭР тоже гелий . . .ТВС хранятся уже более 40 лет, и пока не слышно, что все они "потекли", или хотя бы их (твэлов) значительная часть.
В корзинах хранения ОТВС-ОЯТ тоже гелий . . . Производители дают "гарантию" на ~ 100 лет - значит тоже не все "утечет" . . .
Хотя сколько там (в твэле и в корзине) гелия остается по годам - данных не видел . . ..

[barvi7]

Хвататься за сердце здесь не надо Зона не напряжённая.
Я вот ждал, что Barvi7 вскинется: "Каким образом удалось получить в расчётах 35-40 лет кампанию?!", а он меня разочаровал, вместо этого пристал к MCNP
Зона не напряжённая. И всплеск реактивности в первый год - он тоже об этом свидетельствует.

К представленной публикации вопросов МНОГО !
Но то что удалось найти по HOLOS . . . дает простор фантазии от . . . и до . . . .
Кроме того, что уже описано на ветке эти HOLOS - бывают еще и в разных спектрах, в том числе и в быстром.
Полагаю !, то что нарисовано в статье на сайте - как раз быстрый вариант - замедлителя то там нет . . .!
В графите оболочки замедления до "тепловой энергии" не получить !
Правда не понятно, что в быстром реакторе делает бериллий -отражатель. Как по мне он там только "пожжет" периферийные ТВС.
Но это не первый раз, когда в быстром реакторе приходится видеть мощный замедлитель, которого там быть не должно, потому, что см. выше.
Так вот - в быстром спектре получить в расчетах кампании 35-40 лет - ЛЕГКО !

[barvi7]

Так вот - в быстром спектре получить в расчетах кампании 35-40 лет - ЛЕГКО !

Более того (пока без расчетов - интуиция ) топливные шарики TRISO (~1 мм) с развитой поверхностью - позволяют решать задачу не только теплоотвода,
но и задачу поддержания Кэф.
В быстром спектре это достигается "легко" ! КК (КВ) ~1.
А если HOLOS - тепловой то . . . .
В начале кампании за счет малого значения вероятности избежать резонансного захвата - компенсируется избыточная реактивность,
и из за резонансного захвата же - нарабатываем Pu, причем развитая поверхность и резонансный захват обеспечат КВ=1.
Практически отсутствует пространственная экранировка и спектральная экранировка в твэле, которой добиваются в стандартных тепловых реакторах с малым обогащением .

[AtomInfo.Ru]

Кроме того, что уже описано на ветке эти HOLOS - бывают еще и в разных спектрах, в том числе и в быстром.

Они ещё и с жидким топливом могут быть.

[AtomInfo.Ru]

Хотя сколько там (в твэле и в корзине) гелия остается по годам - данных не видел . . ..

Собственно, может и гелий.

Думаю, что разработчики до этого момента ещё просто не дошли.

[AtomInfo.Ru]

Но то что удалось найти по HOLOS . . . дает простор фантазии от . . . и до . . . .

В общем, в кои-то веки интересный проект появился в открытом доступе. После Гипериона первый, наверно, такой нестандартный.

Будем за ним вполглаза приглядывать.

[AtomInfo.Ru]

Полагаю !, то что нарисовано в статье на сайте - как раз быстрый вариант - замедлителя то там нет . . .!
В графите оболочки замедления до "тепловой энергии" не получить !

10% обогащения и k=1,1 свежий холодный?
Вообще цифирь, конечно, интересная. Это ведь действительно ближе к быстрым.

[LAV48]

Но они не дотягивают до идеала. У них всё ещё остаётся в активной зоне теплоноситель

Из АЗ должны выходить провода

[asv363]

Во! А вот это хороший вопрос! Сам хочу узнать ответ.
С плотностью военные в своей статье, естественно, ляпнулись, она на самом деле выше. Но она, конечно, не 100%.
А вот чем заполнены пустоты - разработчики пока говорят просто о void fraction. То есть, формально ответ - между твэлами вакуум. Но думаю, что они пока просто не определились.

Топливные каналы все запечатываются на заводе и что-то внутри каналов должно быть, какой-то газ. Но это не теплоноситель. Этот заводский газ всю кампанию просидит в том же месте, что и топливо.

Странно мне такое читать про т.н. "void fraction". Встречал я этот термин в англоязычных статьях про их гигантские вертикальные ПГ тысячи раз, и значил он отнюдь не вакуум, а пар.

[Татарин]

Из АЗ должны выходить провода

В идеале именно так, без шуток.

И, КМК, это реально.

[asv363]

В идеале именно так, без шуток.

И, КМК, это реально.

Энергоблок на "новых физических принципах", о которых никому не известно?

[Ultranauth]

Энергоблок на "новых физических принципах", о которых никому не известно?

Достаточно хорошо известной термоэмиссии. См "Топаз", "Енисей" и "Геркулес".

[Татарин]

Энергоблок на "новых физических принципах", о которых никому не известно?

Всё давно хорошо известно.
Но для отрасли, где сейчас новый тип промежуточного теплоносителя - многомиллиардные НИОКР, ррр-р-революция и потрясание основ... нереально.

Сообщение отредактировал Татарин - 13.3.2019, 16:21

[Dobryak]

Странно мне такое читать про т.н. "void fraction". Встречал я этот термин в англоязычных статьях про их гигантские вертикальные ПГ тысячи раз, и значил он отнюдь не вакуум, а пар.

Обычно это означает пористость, т.е., долю объема, не занятую конструкционным материалом (железом) или чем-то твердотельным, и эти "поры" могут быть забиты чем угодно.

[asv363]

Достаточно хорошо известной термоэмиссии. См "Топаз", "Енисей" и "Геркулес".

Валентин, см. http://forum.atominfo.ru/index.php?showtop...st&p=105445

[asv363]

Всё давно хорошо известно.
Но для отрасли, где сейчас новый тип промежуточного теплоносителя - многомиллиардные НИОКР, ррр-р-революция и потрясание основ... нереально.

Скажем так. Когда все АЭПы решили собрать под крылом НИАЭП, мне идея не понравилась. Но тогда я хотя бы приводил обоснование в виде выдержек из открытой отчётности по РСБУ, которое можно было оспорить. Жду обоснования от Вас.

[asv363]

Обычно это означает пористость, т.е., долю объема, не занятую конструкционным материалом (железом) или чем-то твердотельным, и эти "поры" могут быть забиты чем угодно.

Согласен, похожие термины применяют. В частности встретил в аннотации к англоязычному докладу с 8-го международного семинара по горизонтальным парогенераторам:

Моделирование гидродинамики в парогенераторе реактора ВВЭР-440 с помощью модели пористых сред
Рама Т. Топпила Т. Паттикангас Т. Ниеми Дж. Хови В.

В данной работе парогенератор реактора типа ВВЭР-440 моделируется с помощью программы ANSYS FLUENT 12.0, использующей трехмерную модель двухфазного потока Эйлер-Эйлер. Сделано несколько упрощений, главным из которых является моделирование труб первого контура как пористых сред. Необходимые физические модели (источник и эффекты взаимодействия) реализуются для моделирующего устройства - вычислительной гидродинамики (CFD) - путем использования функций, определяемых Пользователем.

Однако, прямой аналогии нет. Длинное разъяснение более осмысленно.

[AtomInfo.Ru]

Обычно это означает пористость, т.е., долю объема, не занятую конструкционным материалом (железом) или чем-то твердотельным, и эти "поры" могут быть забиты чем угодно.

Это именно пустота.
За "что угодно" в нейтронике могут и премии лишить, потому что даже немного "что угодно с водородом" может сильно смягчить спектр.
Поэтому сейчас у них в канале между шарами пусто, т.е. вакуум.
А далее будет зависеть от конкретного исполнения, когда (и если) они дойдут до первого аппарата.

[AtomInfo.Ru]

Всё давно хорошо известно.
Но для отрасли, где сейчас новый тип промежуточного теплоносителя - многомиллиардные НИОКР, ррр-р-революция и потрясание основ... нереально.

Многое новое не просто хорошо известно.
До уровня концептуальных проектов доведено.
В одном из проектов реактора без теплоносителя мы сами участвовали в разработке.

А далее, при внедрении, появляется правило триады: "Нужны люди, деньги и решение". И всегда чего-то из триады не хватает.

Многомиллиардные НИОКРы и потрясание основ - это когда речь заходит о большой энергетике.
Сделать же опытный аппарат можно много проще, но должно выполняться правило триады.

[AtomInfo.Ru]

Про провода из реактора.

Даже люди, которые реально занимаются такими проблемами, честно говорят - для земных условий это не особенно нужно.
И в чём-то даже вредно, т.к. мы тут же ограничим или усложним себе выход на неэлектрические применения. Собственно, о чём мечтали ещё в учебниках XX века.

Вот ликвидировать теплоноситель и довести проект до железа - это был бы прорыв. Потому что теплоноситель в реакторе есть предмет вредный и опасный. Он повреждает активную зону, выносит за пределы реактора радиоактивные вещества, а его потеря чревата тяжёлой аварией.

А прямое преобразование тепловой энергии в электрическую какой-либо принципиальной проблемы не решает. Разве что позволяет экономить на турбине. Что, конечно, немало, но не факт, что не проявятся другие блокирующие факторы, которые в большом реакторе с прямым преобразованием не обернутся дорогостоящими материалами или оборудованием и не убьют выигрыш от отказа от турбины.

В Holos пошли на пространственное разделение топлива и теплоносителя. Идея не новая, но сейчас мало кто так делает. Это шаг в правильном направлении, но это полумера.

[AtomInfo.Ru]

Но для отрасли, где сейчас новый тип промежуточного теплоносителя - многомиллиардные НИОКР, ррр-р-революция и потрясание основ... нереально.

Татарин,

для меня эта тема очень болезненная. И держу себя в руках только потому, что модератор. Иначе давно перешёл бы на мат.

Пример. Есть интересный проект. Чисто российская разработка. Настоящие инновации в хорошем смысле слова.
Несколько раз мы аккуратно предлагали сделать о нём материал. Получали вежливый, но твёрдый отказ. Не стоит привлекать к нему широкое внимание, всё и так будет хорошо.
Сегодня узнали - в очередной раз проект отложили. Нет сил и средств. Причём действительно нет сил и средств, а не чей-то злой произвол.

А вот вдогонку фраза из протокола состоявшегося несколько дней назад рабочего совещания, на котором были технари, а не интернет-бойцы.
"Наметилась реальная опасность отставания России от США". Это касается определённых новых реакторных технологий. Неважно каких, в данном случае.
Вот так.

Многие миллиарды на НИОКРы здесь не нужны. Здесь нужна такая коррекция структуры отрасли, при которой сохранится её интегрированный костяк, но появится больше возможностей для спокойной, без давления отработки новых идей и доведения их до концепций.
В Штатах эту функцию выполняют десятки небольших частных фирм, каждая из которых пасёт свою собственную идею.
У нас есть зачатки такой системы, но в полной мере развернуть её невозможно, т.к. непонятно, кто будет оплачивать работу этих фирм.
Одна частная российская компания-разработчик, которую мы хорошо знаем, живёт за счёт рутинных заказов, а новыми реакторными технологиями она занималась в свободное время и в своё удовольствие, без реальных шансов на финансирование. На такой подвиг у нас мало кто способен.

Я неоднократно повторял и буду повторять, пока не дойдёт до каждого. Нас очень выручает то, у американцев провален этап внедрения концепций.
Но строить долгосрочную стратегию на том, что американцам всегда будут мешать кривые руки, нельзя.
Как только они наладят у себя механизмы, облегчающие доведение концепций до железа (сами, или с помощью французов, японцев, да хоть бы и китайцев), мы можем сразу и резко отстать.

А миллиарды на НИР/НИОКР - не панацея.

Между прочим, возникают эти денежные запросы в том числе и потому, что у нас конструктора ставят себя главнее научных руководителей. На БН уже на этом обожглись (см. перипетии пуска), на БРЕСТе сейчас собирают все шишки (конструктору не хватило познаний предугадать, что случится на этапе обоснования).
А два наших конструктора (оба ОКБ) ещё и под заводом (Атомэнергомашем).

[LAV48]

Здесь нужна такая коррекция структуры отрасли, при которой сохранится её интегрированный костяк, но появится больше возможностей для спокойной, без давления отработки новых идей и доведения их до концепций.

Как там говорил уже покойный ныне Жорес Алфёров - https://youtu.be/URfW3HZJn0M?t=356
А проще: бытиё определяет сознание. Что бы двигать научную мысль, надо поменять устройство общества. Увы, тут нас китайцы и обгоняют.

[AtomInfo.Ru]

Увы, тут нас китайцы и обгоняют.

Если ограничить разговор одной только отраслью, то нет, не обгоняют.

У них в зачаточном состоянии этап генерации идей. Вся новизна, которой они сегодня занимаются - всё это фактически взято из вузовских учебников (советских и американских) 70-80-ых годов.
Читаешь новости о китайском атоме и ловишь себя на мысли: "А это правда новостная лента? Или это вырезки из учебника по курсу "Конструирование ЯР"?".
Но внедрять у них получается хорошо.

[LAV48]

Если ограничить разговор одной только отраслью, то нет, не обгоняют.

У них эта отрасль есть, у неё есть перспективы, у неё есть рост и скорость этого роста на голову выше любой другой в мире. Значит обгоняют.

[Татарин]

Про организацию отрасли - Вам виднее.

Про провода из реактора... Провода из активной зоны помимо всего прочего решают задачу локализации всего критичного, опасного и уязвимого в пределах активной же зоны.

Если теплоноситель циркулирует только внутри этого герметичного ящика (и при атмосферном давлении у стенок, что более чем реально и хорошо совместимо с теплотехникой), то это даёт новое качество безопасности.
Это помимо всех преимуществ по КПД(!), стоимости, надёжности и т.п..

Тут, разумеется возникает вопрос об удельных теплопотоках через поверхность ящика, нереальных для больших АЗ. Но для небольших АЗ, всё более чем реально и красиво. Это органично сочетается с нынешним желанием распихать энергетику по маленьким ящикам, и тут провода из зоны очень даже помогают - убирая кучу внешнего обслуживаемого оборудования, и нивелируя эффект удельного удорожания с уменьшением машин.

...

Что касается неэлектрических применений... Их экономическая выживаемость ставилась под сомнение даже 50 лет назад. Сейчас почти во всех отраслях есть явное желание перейти к единому энергоносителю - электричеству, даже там, где это сейчас пока кажется безумным - типа производства аммиака, восстановления железа... или казалось безумным вчера - типа отопления (см. массовое внедрение тепловых насосов).

И не просто желание, такая концепция, похоже, побеждает. Потому что совместима с ВИЭ, "малоуглеродным" миром, с высокоавтоматизированной и роботизированной маневренной индустрией. Неэлектрические применения атома жёстко завязаны именно на мир с дорогим сжигаемым топливом, где "всё на электричестве", как пока кажется, будет заведомо доминировать.

[AtomInfo.Ru]

Про провода из реактора... Провода из активной зоны помимо всего прочего решают задачу локализации всего критичного, опасного и уязвимого в пределах активной же зоны.

Есть встречное мнение. Имеющее сторонников.
Наоборот, отцепить реактор от проводов.

Провода - это связь реактора с внешним миром, по которой приходит угроза (нпр., диспетчер попросил подержать мощность...).

Термояд может работать в режиме ТИНа - например, для облучения бланкета. Бланкет не оказывает влияния на ТИН. Какое-то событие в бланкете не приводит к негативным последствиям для ТИНа, его попросту отключат, и всё.
Представим, что реактор работает в схожем режиме источника. Напр., заряжает аккумуляторы, которые идут на склад. Ну например. Аккумуляторы не влияют на безопасность реактора, в отличие от сети, которая может потребовать от реактора сделать нечто, что ухудшит его безопасность.

Так что с проводами с философской точки зрения не всё так однозначно. В отличие от теплоносителя, чьё вредное воздействие очевидно (но без которого пока что не обойтись).

P.S. Почему Первую в мире отключили от сети? Потому что выяснилось, что требования сети мешают работам на Первой в мире.

[AtomInfo.Ru]

Что касается неэлектрических применений... Их экономическая выживаемость ставилась под сомнение даже 50 лет назад. Сейчас почти во всех отраслях есть явное желание перейти к единому энергоносителю - электричеству, даже там, где это сейчас пока кажется безумным - типа производства аммиака, восстановления железа... или казалось безумным вчера - типа отопления (см. массовое внедрение тепловых насосов).

Тенденции имеют тенденции периодически меняться на другие тенденции, зачастую с противоположным знаком.
Намеренно обрубать себе выход на какое-то направление в угоду сиюминутной тенденции не совсем правильно для отрасли, которая обязана смотреть на век вперёд.

К тому же, тенденции отличаются в разных местах планеты.
Например, в Китае есть интерес к ВТГР, а у этих реакторов как раз электрическое применение вторично и его можно, если что, вообще убрать.
ВТГР там лоббируют заводы. Потому что в ВТГР много больших тяжёлых чушек. Заводам это на руку. Они идут в правительство и объясняют, что им нужны заказы, чтобы рабочие получали хорошую зарплату, потому что это соответствует политике партии на сокращение социального неравенства. Директора, конечно, премии тоже будут получать, но об этом ведь можно и не упоминать, да?
Или те же китайские реакторы теплоснабжения, которым дали на самом верху зелёный свет. Там электричество - просто лишний шаг.
Так что, где как. А Китай - это большой рынок.

[AtomInfo.Ru]

Если теплоноситель циркулирует только внутри этого герметичного ящика (и при атмосферном давлении у стенок, что более чем реально и хорошо совместимо с теплотехникой), то это даёт новое качество безопасности.

А на это я вот как отвечу.
Если теплоносителя внутри герметичного ящика вообще нет, то это ещё больше решает проблемы безопасности.

Есть рабочее тело условного II контура (условного, потому что первого контура больше нет), которое омывает/обдувает и т.д. герметичный ящик.

Да, тут встают многие вопросы (иначе это уже было бы сделано серийным образом).
Например, материал, заполняющий ящик и хорошо выводящий тепло, напр., теплопроводностью от топлива к границе ящика.
Такие материалы есть. И у нас в России есть. Будут вопросы по отводимой мощности, по стоимости матрицы активной зоны и т.п.
Отдельная тема - авария с потерей рабочего тела второго контура, нужно в идеале обеспечить охлаждение "ящика" атмосферным воздухом.
Вопросы там есть и будут ещё. Но физика не запрещает такие машины. Значит, когда-нибудь мы их можем увидеть.

[Татарин]

Скажем так. Когда все АЭПы решили собрать под крылом НИАЭП, мне идея не понравилась. Но тогда я хотя бы приводил обоснование в виде выдержек из открытой отчётности по РСБУ, которое можно было оспорить. Жду обоснования от Вас.

У меня там два тезиса.
Первый - "системы прямого преобразования хорошо известны и готовы к применению в реакторах с хорошим профитом".
Второй - "внедрение концептуально новых систем маловероятно и как минимум чрезвычайно мучительно для атомной отрасли как она есть прямо сейчас".

По второму пункту я аргументированно спорить не могу. Это просто взгляд с дивана, обоснованный простым сравнением скоростей внедрения нового в неатомной промышленности и в атомной промышленности.

По первому - могу с деталями.

[pappadeux]

у неё есть рост и скорость этого роста на голову выше любой другой в мире.

Э?!

последняя закладка блока - декабрь 2016го

[Татарин]

Есть встречное мнение. Имеющее сторонников.
Наоборот, отцепить реактор от проводов.
Провода - это связь реактора с внешним миром, по которой приходит угроза (нпр., диспетчер попросил подержать мощность...).

Представим, что реактор работает в схожем режиме источника. Напр., заряжает аккумуляторы, которые идут на склад.

Да, это вполне себе аргумент.
И да, тепловая энергия аккумулируется надёжнее ("естественно безопаснее"(тм)) электрической, так что этот концепт хорошо связывается с "неэлектрической" и "твёрдой" АЗ.

Но тут возможен промежуточный вариант, когда при внезапном (или некомпенсируемом) отказе от потребления электрической энергии внутризонный генератор просто сливает энергию и эксергию на холодильник, и реактор работает в штатном режиме сброса тепла. Опять же более чем реально, и более того - на этом принципе уже построена безопасность расхолаживания кучи маленьких реакторов.