Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 36 - Erfarenheter från OECD:s reaktorprojekt i Halden, av Evelyn Sokolowski
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Blåsreakrivitet
Fig. 3. Total blåsreaktivitet vid kokning, 150°C
moderatortemperatur och 0,5 MW underkylning; –
beräknat värde, J||| experimentellt fastställt. Den
senare kurvans bredd visar felgränserna.
Diskrepansen mellan den beräknade och den
experimentella kurvan kan kvalitativt
förklaras med att ett för lågt förhållande mellan
ång-hastighet och vattenhastighet ("slip ratio")
hade använts vid beräkningen av
hålrumsfördel-ningen, vilket resulterade i en för hög
beräknad ånghalt. Vidare hade man vid beräkningen
av drivkraften för den naturliga cirkulationen
försummat inverkan av den ångmängd, som
bildas genom underkyld kokning. Detta torde
förklara den dåliga överensstämmelsen vid
mycket låg effekt.
Reaktordynamik
Med tanke på kokarreaktorns egenart var det
naturligt att avsevärd tid ägnades åt
dynamiska undersökningar4. Experimenten bestod i att
studera reaktorns svar på olika typer av
pålagda störningar vid olika frekvenser och på
så sätt bestämma de överföringsfunktioner, som
karakteriserar reaktorns dynamik.
Reaktorsystemet kunde störas på två olika sätt, dels
genom direkta variationer av reaktiviteten med
hjälp av neutronabsorbatorer i härden, dels
genom belastningsändringar med hjälp av en
reglerbar ventil i sekundärkretsen.
Fig. 4. Starkt schematiserad bild av reaktorn; A g
är pålagd och A g’ internt återkopplad reaktivitet.
Totala reaktiviteten Agtot = A g + Ag’. N är
reaktoreffekten. G är överföringsfunktionen mellan Agtot
och den relativa effektstörningen A N/N. H är
överföringsfunktionen mellan effektstörningen AN och
Ag’.
I en mycket schematisk bild av reaktorn (fig.
4) är G överföringsfunktionen mellan pålagd
reaktivitet och effekt vid mycket låg effekt,
dvs. innan de olika effektåterkopplingarna gör
sig gällande. Således kan G entydigt bestämmas
ur de neutronkinetiska ekvationerna. H är
överföringsfunktionen för den totala
effektåterkopplingen. I denna ingår t.ex. inverkan på
reaktiviteten av en ändring i moderator- och
bränsletemperaturen eller en ändring i
ånghalten. Dessa olika effekter ingår med olika
tidskonstanter. Ångbildningen fördröjs t.ex. i
förhållande till en effektstegring genom
bränslets ändliga värmeledningsförmåga.
Uppvärmningen av moderatorn fördröjs ytterligare
genom vattnets ändliga cirkulationstid. Därutöver
kompliceras förhållandena av att de olika
effekterna kan växelverka sinsemellan. Allt detta
gör att bestämningen av H och dess
frekvensberoende blir det centrala problemet i
teore-tisk-dynamiska arbeten.
Om P är den allmänna överföringsfunktionen
mellan en pålagd reaktivitetsstörning och den
resulterande relativa störningen i
reaktoreffekten, AN/N, fås följande samband:
P = G/(\-NGH) (1)
P, G och N fås direkt ur experimenten (fig.
5), varför funktionen H kan erhållas empiriskt.
Nästa steg blir givetvis att söka reproducera H
på teoretisk väg och på så sätt få bättre
förståelse för detaljerna i
återkopplingsmekanismerna. Man har försökt att teoretiskt dela upp
den empiriska återkopplingsfunktionen H för
Halden-reaktorn i en
moderatortemperaturåter-koppling och en hålrumsåterkoppling5 (fig. 6).
En viss empirisk anpassning ligger till grund
för denna analys.
Med de antaganden man gjort om
reaktivi-tetskoefficienter, tidskonstanter etc. finner man
att hålrumseffekten dominerar vid frekvenser
över 0,002 Hz. Detta beror på att trögheten hos
moderatortemperaturen är så stor att den
senare inte hinner svänga med i mycket snabba
förlopp. Vid låga frekvenser däremot är alla
tidskonstanterna små i förhållande till
svängningsperioden och
moderatortemperatureffek-ten är den helt dominerande.
Ur stabilitetssynpunkt är det övre
frekvensområdet det intressantaste, då det är där som
eventuella hydrodynamiska instabiliteter kan
uppträda. Av ekv. (1) och fig. 5 framgår det
emellertid att kvoten mellan
överföringsfunktionerna med och utan återkoppling, P
respektive G, närmar sig 1 vid höga frekvenser genom
nedgången i G, varför noggrannheten i den
experimentella bestämningen av funktionen H
blir dålig. Som framgår av ekv. (1) kan detta
motverkas genom en höjning av
reaktoreffekten N.
En annan aspekt på reaktordynamiken ger
reaktorns svar på belastningsändringar. En
plötslig minskning i belastningen medför en
tryckökning i primärkretsen. En sådan har
som följd i första hand en transient minskning
av ånghalten (beroende av tryckderivatan) och
TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 3S 957
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
