Đăng nhập để tải tài liệu không giới hạn
Tham gia 8.000+ người dùng Thư Viện Luận Án
Đang tải tài liệu...
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ CẢI TIẾN THIẾT KẾ BÓ NHIÊN LIỆU LÒ PHẢN ỨNG VVER-1000/V-320 SỬ DỤNG VI HẠT Gd2O3 BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MVP
Vật lý nguyên tử và hạt nhân
Luận án này tập trung vào nghiên cứu mô phỏng và cải tiến thiết kế bó nhiên liệu lò phản ứng VVER-1000/V-320 bằng cách sử dụng vi hạt Gd2O3 thông qua chương trình MVP. Mục tiêu chính là kiểm soát độ phản ứng dự trữ cao trong giai đoạn đầu của quá trình cháy nhiên liệu, tận dụng đặc tính tăng cường truyền nhiệt của nhiên liệu chứa vi hạt, giảm hệ số đỉnh công suất (PPF) tại các vị trí thanh nhiên liệu, và đánh giá khả năng ứng dụng Gd2O3 dạng vi hạt trong thiết kế bó nhiên liệu với hàm lượng Boron thấp trong nước tải nhiệt.
Nghiên cứu đầu tiên chứng minh tính khả thi của việc sử dụng vi hạt Gd2O3. Với thiết kế 12 thanh nhiên liệu chứa 5% thể tích vi hạt Gd2O3 có đường kính 60 µm, đường cong hệ số nhân nơtron vô hạn (k∞) của bó nhiên liệu mới tương đương với thiết kế truyền thống. Phân bố công suất cho thấy mật độ công suất tại các thanh chứa Gd2O3 tăng khoảng 11% tại độ cháy 0 GWd/t, đồng thời PPF giảm khoảng 0,9% so với thiết kế truyền thống.
Để tối ưu hóa hơn nữa, luận án đề xuất thiết kế cải tiến với 18 thanh nhiên liệu chứa vi hạt Gd2O3, phân bố đều hơn trong bó nhiên liệu, giảm tỉ lệ thể tích Gd2O3 trong mỗi thanh xuống 3,33%. Hai mô hình bố trí được khảo sát, với đường kính vi hạt tối ưu là 300 µm, đều cho đường cong k∞ tương tự thiết kế tham chiếu. Thiết kế này giúp giảm PPF đáng kể từ 4,2% đến 4,8%, góp phần nâng cao an toàn vận hành lò phản ứng.
Cuối cùng, luận án khảo sát khả năng ứng dụng Gd2O3 dạng vi hạt trong các trường hợp hàm lượng Boron thấp trong nước tải nhiệt. Với 300 ppm Boron, đường kính vi hạt tối ưu là 320 µm với tỉ lệ thể tích 5,5%. Đối với trường hợp không có Boron (0 ppm), các thông số tối ưu là 360 µm và 8,0%. Cả hai thiết kế này đều cho đường cong k∞ tương đồng với thiết kế tham chiếu trong giai đoạn cháy 0-10 GWd/t và giảm PPF lần lượt khoảng 1,6% và 2,7%. Hệ số phản hồi nhiệt độ chất làm chậm (MTC) trong tất cả các trường hợp nằm trong khoảng -60,0 đến -32,5 pcm/K, với trường hợp không Boron có MTC âm hơn khoảng 10%. Các kết quả này khẳng định tính khả thi cao của việc sử dụng Gd2O3 dạng vi hạt để thay thế hoặc giảm Boron trong nước tải nhiệt trong giai đoạn đầu của quá trình cháy nhiên liệu.
Tải không giới hạn tất cả tài liệu, không cần chờ. Chỉ từ 199.000đ/tháng.
Xem gói hội viên