Начальном положении

зано изменение тепловыделения по высоте активной зоны реактора ЕГР с шаровыми твэлами при 2%-ном начальном обогащении топлива s^U и распределение тепловыделения для разного содержания 240Ри при обогащении обедненного урана делящимися изотопами 239Ри, ^Фи. Из рисунка видно, что обогащение подпиточного топлива существенно сказывается на коэффициенте неравномерности /Cz.

При непрерывной перегрузке топлн-чо в реактор загружается при обогаще-1ии хи. Если топливо выгорит до содержания 23SU, равного *к, отвечающего предельному содержанию продуктов деления амакс, то тогда реактор должен иметь возможность работать при средней концентрации продуктов деления а/2 и при среднем содержании 235U в активной зоне, близком к (хн+хк)/2. Это означает, что в реакторе непрерывно будет находиться топливо с содержанием И5и в диапазоне от х„ до хк. Требуемый запас реактивности на выгорание в этом случае минимален, вместе с тем достигается максимальная глубина выгорания топлива при минимальном начальном обогащении.

Рис. 5.6. Среднегодовые потребности в природном уране АЭС с водоохлаждае-мыми реакторами PWR и BWR электрической мощностью 1000 МВт при различных циклах использования топлива в зависимости от среднегодового коэффициента нагрузки (ф) и содержания 235U в отвалах разделительных заводов у при начальном .обогащении х=3 %, средней глубине выгорания #= =30-103 МВт1Сут/т, КПД (нетто) использования тепла т)тетто=0,32. Для загрузки PHWR (CANDU) применяется необогащенный природный уран с выгорани--ем 23SU до 0,35 %

В процессе выгорания ядерного (уранового) топлива (в результате ядерных реакций) происходят значительные изменения его нуклидного состава. На рис. 5.7 приведен типичный график этого процесса применительно к проектным условиям активной зоны реактора ВВЭР-1000 при начальном обогащении х=4,4 %' (44 кг/т) и средней проектной глубине выгорания топлива Б= = 40-103 МВт-сут/т (или а=42 кг/т), а на рис. 5.8 — расчетный график изменения нуклидного состава топлива при х=2 % и fi—20- 103 МВт-сут/т в активной зоне реактора РБМК-ЮОО Видно, что по мере выгорания 235U в результате радиационного захвата нейтронов ядрами 238U возникают и накапливаются делящиеся изотопы плутония 239Pu, 24IPu и неделящиеся изотопы

На рис. 5.12 приведена зависимость накопления 236U в водо-водяном реакторе современной АЭС при различном начальном обогащении от глубины выгорания топлива. При накоплении 236U в активной зоне реактора происходят процессы, приводящие к некоторому расходу его за счет захвата нейтронов и образования ценных элементов: 237Np и 238Ри. При большом содержании 236U в.некоторый момент достигается состояние равновесия: количество вновь возникшего 236U становится равным его убыли. При построении кривых рис. 5.12 учтено влияние этих процессов.

Рис. 5Л2. Зависимость содержания assy в топливе от глубины выгорания при различном начальном обогащении

Видно, что в топливе водо-водяных реакторов на тепловых нейтронах при глубине выгорания (25—Щ-Ю3 МВт-сут/т и начальном обогащении ~3,4 % будет накоплено 0,35—0,4% 236U.

Анализ отработавшего топлива АЭС с реактором ВВЭР-440 при среднем расчетном выгорании 33,2±1,2 кг/т и начальном обогащении урана 3,6 %, после 3-летней выдержки, показал следующий нуклидный состав, кг/т: 232U—Ы0~6; 234U—0,215; 235U_1i)2; 23би_4,5; 238U—941±2; 236Pu — 1,6-10~6; 238Pu — 0,14; ^Pu—.5,37dfp,17; 240Pu — 2,17±0,07; 24IPu — 2,17+0,17; 242Pu — 0,43. В отработавшем топливе обнаружены "также Am и Cm (суммарно ~0Л кг/т).

При непрерывной перегрузке топлн-9О в реактор загружается при обогаще-1ии хк. Если топливо выгорит до содержания 23SU, равного хк, отвечающего предельному содержанию продуктов деления амакс, то тогда реактор должен иметь возможность работать при средней концентрации продуктов деления а/2 и при среднем содержании 235U в активной зоне, близком к (хИ+хк)/2. Это означает, что в реакторе непрерывно будет находиться топливо с содержанием M6U в диапазоне от хк до хк. Требуемый запас реактивности на выгорание в этом случае минимален, вместе с тем достигается максимальная глубина выгорания топлива при минимальном начальном обогащении. •II' " При непрерывной перегрузке систе-

Рис. 5.6. Среднегодовые потребности в природном уране АЭС с водоохлаждае-мыми реакторами PWR и BWR электрической мощностью 1000 МВт при различных циклах использования топлива в зависимости от среднегодового коэффициента нагрузки (ф) и содержания 235U в отвалах разделительных заводов у при начальном .обогащении х=3 %, средней глубине выгорания #= =30-103 МВт1Сут/т, КПД (нетто) использования тепла т)тетто=0,32. Для загрузки PHWR (CANDU) применяется необогащенный природный уран с выгорани--ем 23SU до 0,35 %

В процессе выгорания ядерного (уранового) топлива (в ре-гльтате ядерных реакций) происходят значительные изменения 'о нуклидного состава. На рис. 5.7 приведен типичный график того процесса применительно к проектным условиям активной эны реактора ВВЭР-1000 при начальном обогащении х=4,4 %' 14 кг/т) и средней проектной глубине выгорания топлива В= =40-103 МВт-сут/т (или а=42 кг/т), а на рис. 5.8 — расчетный )афик изменения нуклидного состава топлива при х=2 % и :—20-Ю3 МВт-сут/т в активной зоне реактора РБМК-ЮОО идно, что по мере выгорания 235U в результате радиационного 1хвата нейтронов ядрами 238U возникают и накапливаются де-ящиеся изотопы плутония 239Pu, 24IPu и неделящиеся изотопы

Пусть в начальном положении ось ВВ' занимает положение ВпВ'о (рис. 8.5); тогда ось СС' займет положение С0Со, так как угол ВОС равен 90° и проектируется в натуральную величину. Пусть далее звено / повернется на угол
где Jni и сог — приведенный момент инерции и угловая скорость звена приведения в положении i и Jao и <в() — приведенный момент инерции и угловая скорость звена приведения в начальном положении. Уравнение (16.20) есть уравнение движения механизма машинного агрегата в форме уравнения кинетической энергии. Из уравнения (16.20) определяется угловая скорость сог:

Воспользуемся, далее, двумя вспомогательными окружностями Si и S2 радиусов т\ и r'z. Пусть эти окружности касаются начальных окружностей в полюсе зацепления Р. Окружность St катим без скольжения по начальной окружности Д2 второго колеса. Тогда точка окружности S,, совпадающая в начальном положении с точкой Р, опишет эпициклоиду АЭ3. Если ту же окружность прокатить без скольжения по начальной окружности Д1( то эта же точка вспомогательной окружности Si опишет гипоциклоиду P/V

где /з — расстояние между точками А и Е, ф0 — угол, образованный коромыслом 2 с линией АЕ в начальном положении, и ф2 — текущий угол поворота, заданный законом движения ф2 = ф2 (ф^ коромысла 2.

Для проверки правильности расчетов и построений графически определим фазовые углы построенного кулачка и сравним их с заданными: (ру= ZaO,Bc= 102°, Фд.с = 2-B6OiB7 = 540. Чтобы получить угол ф0, следует из точки Вп провести касательную к окружности радиусом с так, чтобы касание происходило с той же стороны, что и в начальном положении. Точку пересечения касательной с окружностью радиусом Wmax обозначим d. Тогда фв = ^В7О^= 144°. Следовательно, вычисления произведены правильно.

Сравним между собой углы г>. Согласно уравнению (4.36) угловая скорость wi в 1-м положении больше м» — угловой скорости в начальном положении, потому что i>i > г)о; рассуждая таким же образом, получим, что а>2 < соь так как \р2 < ty\ и т. д. Следовательно, переходя по кривой энергомасс от позиции к позиции, можно наглядно проследить, как изменяется угловая скорость начального звена механизма при изменении его положения.

где q\ ~ значение координаты qi в начальном положении системы,
при начальном положении кривошипа, определяемом углом

Рассмотрим графический способ проектирования профиля кулачка (рис. 15.15). В зафиксированном начальном положении линии 0^2 проведем окружность радиусом г0 с центром в Ог. Радиусом /, проведем из 02 дугу окружности, на пересечении которой с окружностью радиуса г0 получим точку Л0. Прямая Л002 соответствует положению коромысла в начальный момент движения. По заданному закону движения коромысла (рис. 15.15, а) под углами ц>2{, соответствующими углам поворота кулачка q>u, от линии 02Лв проводим линии до пересечения с дугой окружности г2. Через полученные точки пересечения Ас из центра 0L проводим дуги окружностей.

На рис. 15.16, а изображен профиль пространственного кулачка / с толкателем 2 в начальном положении А0. Направим координатную ось Ог вдоль оси вращения кулачка вертикально вверх, а ось у —-

где Ft, M( — силы и моменты сил, действующие на звено i; mit Jsi — массы и моменты инерции этих звеньев; со?, os, — угловые и линейные скорости звеньев и соответствующих точек на них; dst и dq>i — элементарные перемещения точек приложения сил и звеньев из начальных положений s«j и ср™ в рассматриваемые st и ср<; ?0 — кинетическая энергия механизма в начальном положении входного звена.