Стартовая >> Архив >> Генерация >> Материалы ядерных энергетических установок

Выбор материалов и анализ конструкции с помощью ЭВМ - Материалы ядерных энергетических установок

Оглавление
Материалы ядерных энергетических установок
Ядерная энергия и материалы
Легководный реактор LWR
Тяжеловодный реактор HWR
Реактор типа LMFBR
Перспективы использования термоядерной энергии
Радионуклидное производство энергии и ее использование
Требования, предъявляемые к выбору ядерных материалов
Свойства реакторных материалов
Анализ специфических свойств материалов при их выборе для ядерных реакторов
Выбор материалов и анализ конструкции с помощью ЭВМ
Компоненты и материалы ядерных реакторов деления
Ядерные топливные материалы
Конструкционные материалы
Материалы органов регулирования, теплоносители
Материалы защиты, системы аварийной защиты
Атомная электростанция (с реактором деления)
Фундаментальные радиационные явления в материалах
Радиационное повреждение нейтронами
Влияние облучения на реакторные материалы
Влияние облучения на физические свойства материалов
Влияние облучения на механические свойства материалов
Влияние облучения на коррозию, свелинг
Отжиг радиационных повреждений, влияние облучения на свойства при низких температурах
Металлический уран
Коррозия урана
Сплавы урана
Влияние облучения на урановое топливо
Керамический уран
Диоксид урана
Радиационное распухание оксидного топлива
Радиационная ползучесть оксидного топлива
Выделение газообразных продуктов деления из оксидного топлива
Монокарбид урана
Нитрид, силицид и сульфиды урана
Коррозия керамического урана, техника безопасности
Плутоний
Металлические сплавы плутония
Керамические соединения плутония
Смешанное керамическое уран-плутониевое топливо
Коэффициент воспроизводства, избыточный коэффициент и время удвоения плутония
Радиационные эффекты плутония
Коррозионные эффекты плутония
Меры безопасности при работе с плутонием
Торий
Свойства тория
Получение и сплавы тория
Керамические соединения тория
Радиационные и коррозионные эффекты тория
Радиоактивный распад в торий-урановом топливном цикле
Конструкционные материалы: металлы
Конструкционные материалы: бериллий и его соединения
Конструкционные материалы: магний
Конструкционные материалы: алюминий
Конструкционные материалы: цирконий
Конструкционные материалы: нержавеющая сталь и никелевые сплавы
Конструкционные материалы: керамика и керметы
Влияние облучения на конструкционные материалы
Коррозия конструкционных материалов
Материалы замедлителя и отражателя
Графит
Материал бланкета
Материал теплоносителя
Материалы систем регулирования, защиты и аварийной защиты
Защита реактора
Системы аварийной зашиты реактора и используемые в них материалы
Материалы в топливных циклах, процессах обогащения и переработки топлива
Обогащение топлива
Переработка топлива
Материалы, используемые в процессах переработки отработавшего топлива
Переработка ядерного топлива
Топливные материалы, участвующие в U-Pu-топливном цикле
Тепловыделяющие элементы
Связующий материал твэлов
Материалы, применяемые при изготовлении твэлов
Каналы для теплоносителя и системы трубопроводов
Корпуса реакторов под давлением
Радиационные эффекты при работе материалов ядерного топлива и конструкционных материалов
Коррозия и трещины материалов твэлов, коррозия каналов теплоносителя
Образование коррозионных и усталостных трещин и течей в каналах для теплоносителей, трубопроводах
Материалы радионуклидных генераторов энергии и термоядерных реакторов
Радионуклидное топливо
Материалы оболочек, материалы и теплоносители радионуклидных генераторов
Концептуальные проекты термоядерных реакторов
Компоненты и материалы термоядерных реакторов
Материалы для изготовления магнитной системы и системы безопасности термоядерных реакторов
Взаимодействие материалов с первой стенкой термоядерного реактора
Материалы первой стенки термоядерного реактора и влияние на них облучения

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ ДЛЯ ВЫБОРА МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕАКТОРОВ

В этом случае, например, для данного ядерного топлива быстрого реактора-размножителя с жидкометаллическим теплоносителем могут быть выбраны подходящие конструкционные материалы и материалы оболочек с помощью ЭВМ на базе общих свойств, специфических свойств и характеристик совместимости, требуемых в конструкции. На рис. 2.1 показана схема выбора конструкционных материалов с помощью ЭВМ для различных условий работы реактора LMFBR.
Схема выбора конструкционных материалов при проектировании реактора LMFBR
Рис. 2.1. Схема выбора конструкционных материалов при проектировании реактора LMFBR

АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ЭВМ

На рис. 2.2 приведена схема анализа реакторных компонентов с помощью вычислительной программы для конструкционных или топливных материалов.

Рис. 2.2. Схема анализа элементов конструкции при использовании конструкционного или топливного материала

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

Основная вычислительная программа ISUNE-2 (программа университета штата Айова, используемая в ядерной технике), была разработана и используется с 1970 г. для выбора материалов реакторов LMFBR, а также для анализа конструкции реакторов, работоспособности и безопасности твэлов этих реакторов [16—18]. Эта программа состоит из ряда подпрограмм, предназначенных для ввода дополнительной информации, необходимой в процессе выполнения вычислительных операций. В 1974 г. были разработаны и используются вычислительные программы от ISUNE-2 до ISUNE-5, для реакторов LWR и LMFBR [19,20].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные требования к общим и специфическим свойствам материалов ядерных реакторов были рассмотрены для ознакомления с принципами проектирования ядерных конструкций и выбора материалов и освещения сложных взаимосвязей между свойствами материалов и условиями эксплуатации этих материалов в ядерном реакторе.
В цепом выбор материалов ядерных реакторов зависит от назначения конструкции, условий эксплуатации, имеющегося опыта и инженерных решений. Окончательный выбор материалов ядерных реакторов представляет собой компромиссное решение, принимаемое после рассмотрения всех факторов.
Материалы ядерных реакторов и особенно материалы топлива, конструкционные материалы и материалы органов регулирования работают в условиях высоких температур, больших термических градиентов и интенсивного излучения. Требования к общим и специфическим свойствам этих материалов имеют большое значение при проектировании ядерной конструкции и выборе материалов.
Общие и специфические свойства материалов ядерного реактора должны обеспечить безопасную и экономичную работу ядерной энергетической системы. Такими свойствами являются ядерные, физические, тепло- физические, механические, металлургические, коррозионные и другие свойства, требуемые для материалов ядерных реакторов. Однако основного внимания для большинства материалов ядерных реакторов заслуживают ядерные, физические, тепло физические и механические свойства.



 
« Магнитный фильтр-сепаратор в схеме очистки производственного конденсата   Метод определения параметров тепловой изоляции паротурбинных блоков ТЭС »
электрические сети