Kinetika a dynamika reaktorů

Garant předmětu:

Ondřej Huml

Přednášející:

Ondřej Huml

Cvičící:

Ondřej Huml

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Kinetika reaktorů, zpožděné neutrony, střední doba života okamžitých neutronů, perioda reaktorů. Dynamika nulového reaktoru - formulace rovnic krátkodobé kinetiky, parametry zpožděných neutronů, zjednodušená řešení. Přenosová funkce nulového reaktoru. Koeficienty reaktivity pro různá reaktorová uspořádání, teplotní koeficienty, teplotní zpětná vazba, stabilita reaktorů, lineární a nelineární kinetika. Přenos tepla v reaktorech, reaktorová dynamika. Matematický model energetického reaktoru se zpětnou teplotní vazbou., zjednodušené modely dynamiky reaktoru, počítačové modely reaktorové dynamiky.

Požadavky:

Samostatné studium povinné literatury, kontrola diskusí nad danou literaturou během přednášek. Studenti dostávají zadaný zápočtový úkol, který musí vyřešit a písemně zpracovat. Povinná účast při praktickém měření na reaktoru VR-1.

Osnova přednášek:

1.Dynamika nulového reaktoru (krátkodobá kinetika) (6 přednášek): Rovnice kinetiky reaktoru, Integrální tvar kinetických rovnic, Analytické řešení kinetických rovnic, Zjednodušená forma kinetických rovnic, Přenosová funkce nulového reaktoru, Frekvenční charakteristika nulového reaktoru.

2.Vliv teplotních změn na reaktivitu reaktoru (1 přednáška)

3.Matematický model energetického reaktoru (3 přednášky): Přenos tepla v jaderných energetických reaktorech, Matematický model reaktoru se zpětnou teplotní vazbou, Zjednodušené modely dynamiky reaktoru.

4.Nestacionární přenos tepla v AZ – rozložené parametry (2 přednášky): Analytické řešení nestacionární rovnice vedení tepla, Analytické řešení nestacionární rovnice palivového kanálu.

Osnova cvičení:

Na cvičeních se řeší analytické příklady z výše uvedených kapitol přednášek a odvozují se důležité vzorce. Je přednesen stručný úvod do numerických metod řešení diferenciálních rovnic, probíhá numerická simulace některých přechodových procesů a jejich srovnání s analytickým řešením. Minimálně dvě cvičení probíhají formou měření nejvýznamnějších dynamických dějů na reaktoru VR 1 včetně porovnání s teoretickými výsledky.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1]Lamarsh J.R., Baratta A.J.: Introduction to Nuclear Engineering. Londýn: Pearson, 2017. ISBN 978-0134570051

[2]Hebert A.: Applied Reactor Physics. Quebec: Presses internationales Polytechnique, 2016. ISBN 978-2553016981

Doporučená literatura:

[3]Rataj J., Huml O., Sklenka Ľ.: Experimentální neutronová a reaktorová fyzika – laboratorní cvičení, Česká technika – nakladatelství ČVUT, Praha 2016, ISBN 978-80-01-05904-3

[4]Kropš S.: Temelin Low Power Tests, NUSIM 2001, České Budějovice, 2001

[5]Lamarsh J.R.: Introduction to Nuclear Reactor Theory. LaGrange Park:ANS, 2002. ISBN 978-0894480409

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (PS)