Поглотители колебаний

ния размножения нейтронов коэффициента от 1. Численное значение Р. (р) определяется из выражения: Р = (КЭф - 1 )/КЭф, где КЭф - эффективный коэфф. размножения нейтронов. При КЭф = 1 реактор находится в кри-тич. состоянии и р = 0. Положит, значения Р. соответствуют разгону реактора, отрицат.- спаду его мощности. Р. реактора можно менять введением, напр., поглотителей нейтронов. РЕАКТИВНО-ТУРБИННОЕ БУРЕНИЕ -способ проходки вертик. скважин большого диаметра (до 5 м), а также шахтных стволов с применением двух и более турбобуров, соединённых в один агрегат с шарошечными долотами и установл. со смещением относительно оси вращения бурильной колонны. Турбобуры приводят во вращение шарошечные долота; возникающие при этом реактивные силы вращают бур и бурильную колонну в сторону, противоположную вращению долот. Р.-т.б. применяется при сооружении вертик. стволов шахт, венти-ляц. стволов в горн, выработках, при проходке начальных участков сверхглубоких скважин и др.

Осн. хар-ка Я.р.- его мощность. Мощность в 1 МВт соответствует цепной реакции, в к-рой происходит 3-Ю16 актов деления в 1 с. Состояние Я.р. характеризуется размножения нейтронов коэффициентом КЭф в активной зоне или реактивностью Р = (КЭф - 1 )/КЭф. Регулирование ядерной реакции осуществляется разл. способами, приводящими к изменению баланса нейтронов: введением в активную зону или выведением из неё поглотителей нейтронов, перемещением части отражателя, перемещением объёмов делящегося в-ва в актив-ЛЬй зоне, изменением состава или концентрации лёгких ядер в замедлителе. Миним. кол-во делящегося в-ва и миним. размеры активной зоны, при к-рых цепная реакция возможна, наз. соответственно критич. массой и критич. объёмом Я.р. Наименьшей критич. массой обладают Я.р. с топливом в виде растворов солей чистых делящихся изотопов в воде и с водяным отражателем нейтронов. Напр., для 235U критич. масса составляет 0,8 кг, для 239Ри - 0,5 кг, для 251Cf - 10 г. Для уменьшения утечки нейтронов активной зоне придают сферич. или близкую к сферич. форму, напр, цилиндра с высотой порядка диаметра или куба.

В атомной технике используются гл. обр. элементы с большим поперечным сечением захвата тепловых нейтронов (Sm, Eu, Gd,Dy). Они применяются в виде металлов, окислов или сплавов систем металл-окисел в качестве поглотителей нейтронов для органов регулирования ядерных реакторов.

Технология воды, однако, не ограничена описанием нежелательных свойств воды. Она также включает использование ее свойств, чтобы достигнуть улучшения в конструкциях реакторов и повышения их эффективности, например использование растворов химических поглотителей нейтронов и смесей легкой и тяжелой воды для регулирования реактивности в энергетических реакторах с водой под давлением; использование воды как газа или суперкритической жидкости в высокотемпературных реакторах. Основные принципы технологии водного теплоносителя применимы ко всем типам водяных реакторов: промышленным, для испытаний и исследований, военным (военно-морским) и электростанциям. Каждой из этих областей применения свой-

циклом, и использование химических поглотителей нейтронов, регулирующих реактивность до высокого выгорания. Целостность оболочек, перенос активности, загрязнение системы и обработка отходов также являются предметами рассмотрения.

Важной областью применения боридов и сплавов на их основе является ядерная техника, поскольку бор считается одним из наиболее эффективных поглотителей нейтронов; поэтому боридные материалы широко используются для органов регулирования ядерных реакторов и для защиты от нейтронного излучения.

стн создается введением и извлечением различных поглотителей нейтронов: ней1 тральных (обычно это бор), полезных выгорающих, таких, как 238U или 2ИТЬ, а также подпиткой свежим делящимся нуклидом. Используются эти поглотители и вместе в определенной последовательности их действия.

В ядерно-чистом уране содержание нейтронно-активных примесей (бор, кадмий, редкоземельные элементы и др.) не должно превышать 10~5—10~6%, а таких умеренных поглотителей нейтронов, как железо, кремний, алюминий, ванадий и др.,— 10~3—10~4%. Чтобы обеспечить это условие, необходима очень высокая степень очистки исходного концентрата природного урана. Значения коэффициентов очистки* колеблются в пределах от 100 до 1000. Их можно обеспечить только при очень большой селективности процессов очистки и применении чистых реагентов.

стн создается введением и извлечением различных поглотителей нейтронов: ней1 тральных (обычно это бор), полезных выгорающих, таких, как 238U или 2ИТЬ, а также подпиткой свежим делящимся нуклидом. Используются эти поглотители и вместе в определенной последовательности их действия.

В ядерно-чистом уране содержание нейтронно-активных приме-ей (бор, кадмий, редкоземельные элементы и др.) не должно пре-ышать 10~5—10~6%, а таких умеренных поглотителей нейтронов, ак железо, кремний, алюминий, ванадий и др.,— 10~3—10~4%. 1тобы обеспечить это условие, необходима очень высокая степень чистки исходного концентрата природного урана. Значения коэффициентов очистки* колеблются в пределах от 100 до 1000. Их южно обеспечить только при очень большой селективности про-[ессов очистки и применении чистых реагентов.

Роль радиоактивного распада станозится особенно заметной при быстром, например аварийном, останове реактора. После введения в активную зону аварийных стержней — поглотителей нейтронов — интенсивность делений снижается почти скачком, а затем по истечении 2—3 мин постепенно спад интенсивности приближается

Поглотители колебаний с вязким трением. На рис. 10.35 показаны схемы простейших поглотителей колебаний вязкою типа, присоединенных к демпфируемому объекту с одной степенью свободы. Поглотители широко используют для гашения как продольных, так и крутильных колебаний; при этом они пригодны для демпфирования колебаний, изменяющихся но любым законам. При подавлении моногармонических колебаний поглотители колебаний менее эффективны, чем динамические гасители с трением, однако даже в этом случае зачастую им отдают предпочтение из-за конструктивной простоты и отсутствия упругого элемента, склонного к усталостным поломкам.

Поглотители колебаний с сухим трением. Поглотители колебаний с сухим трением получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и обслуживания, а также относительно малым габаритам. Их применяют для гашения как крутильных, так и продольных колебаний. Рассмотрим принцип действия такого поглотителя на примере гашения крутильных колебаний объекта с одной степенью свободы (рис. 10.37). В этом случае диск с моментом инерции /, присоединяется к объекту с помощью пары сухого трения, создающей при относительных колебаниях момент постоянной величины 0, противодействующий относительному смещению объекта и поглотителя.

§ 10.7. Динамическое гашение колебаний § 10.8. Поглотители колебаний е вязким и сухим трением § 10.9. Ударные гасители колебаний § 10.10. Основные схемы активных вибро.защитных систем

Поглотители колебаний с вязким тре-

нием. На рис. 10.35 показаны схемы простейших поглотителей колебаний вязкого типа, присоединенных к демпфируемому объекту с одной степенью свободы. Поглотители широко используют для гашения как продольных, так и крутильных колебаний; при этом они пригодны для демпфирования колебаний, изменяющихся по любым законам. При подавлении моногармонических колебаний поглотители колебаний менее эффективны, чем динамические гасители с трением, однако даже в этом случае зачастую им отдают предпочтение из-за конструктивной простоты и отсутствия упругого элемента, склонного к усталостным поломкам.

Поглотители колебаний с сухим трением. Поглотители колебаний с сухим трением получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и обслуживания, а также относительно малым габаритам. Их применяют для гашения как крутильных, так и продольных колебаний. Рассмотрим принцип действия такого поглотителя на примере гашения крутильных колебаний объекта с одной степенью свободы (рис. 10.37). В этом случае диск с моментом инерции /г присоединяется к объекту с помощью пары сухого трения, создающей при относительных колебаниях момент постоянной величины 6, противодействующий относительному смещению объекта и поглотителя.

§ 10.7. Динамическое гашение колебаний § 10.8. Поглотители колебаний с вязким и сухим трением § 10.9. Ударные гасители колебаний § 10.10. Основные схемы активных виброзащитных систем

Обычно маятниковые поглотители колебаний укрепляются на кривошипе коленчатого вала. Лучше всего установить поглотитель на каждый кривошип вала для того, чтобы возбуждающий гармонический момент был бы сразу погашен в том месте, где он возникает. В этом нет особой необходимости, но все же всякого рода случаи ненормальной работы следует самым тщательным образом исследовать. Иногда бывает необходимо настроить поглотители колебаний на несколько гармоник возбуждающих моментов, причем на различных кривошипах устанавливают поглотители с различной настройкой.

Мы рассмотрели маятниковые поглотители колебаний без учета демпфирования. Трение и энергетические потери вообще приводят к тому, что при помощи маятникового поглотителя нельзя полностью уничтожить угловые перемещения диска, к которому поглотители прикреплены, потому что фазовое смещение перемещений диска и маятника и соответственно фазовое смещение возбуждающего момента и момента сил инерции маятников будут различными под влиянием потерь.

На рис. 26 показана схема простейшего поглотителя колебаний вязкого типа, присоединенного к демпфируемому объекту с одной степенью свободы. Поглотители широко используют для гашения как продольных, так и крутильных колебаний; при этом они пригодны для демпфирования колебаний, изменяющихся по любым законам. При подавлении моногармонических колебаний поглотители колебаний менее эффективны, чем динамические гасители с трением, однако даже в этом случае зачастую им отдают предпочтение из-за конструктивной'простоты и отсутствия упругого элемента, склонного к усталостным поломкам.

Рис. 28. Поглотители колебаний с вязким трением