HƯỚNG NGHIÊN CỨU LÒ PHẢN ỨNG - NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
Trong hướng nghiên cứu lò phản ứng bao gồm các nghiên cứu:
(1) Lý thuyết vật lý neutron lò phản ứng,
(2) Thủy nhiệt lò phản ứng
(3) Mô phỏng vận hành nhà máy điện hạt nhân
(1) LÝ THUYẾT VẬT LÝ NEUTRON LÒ PHẢN ỨNG
Trong hướng nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu lý thuyết tương tác về tương tác của neutron với vật chất, tán xạ neutron, lý thuyết vận chuyển neutron và lý thuyết khuếch tán neutron.
(2) THỦY NHIỆT LÒ PHẢN ỨNG
Chúng tôi nghiên cứu về thủy nhiệt lò phản ứng, cụ thể chúng tôi sử dụng phương pháp tính toán động lực học chất lưu CFD (Computational Fluid Dynamics) để khảo sát các hiện tượng thủy động và truyền nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân.
a) k-epsilon b) SSG c) SST
Hình 1. Phân bố nhiệt độ thùng lò và các bó nhiên liệu của lò VVER-1000 theo các mô hình nhiễu loạn khác nhau
Hình 2. Phân bố vận tốc của dòng chảy tại các vị trí khác nhau dọc theo kênh tải nhiệt mở rộng
trong bó nhiên liệu của lò VVER-1000
(3) MÔ PHỎNG VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
Trong hướng nghiên cứu nhà máy điện hạt nhân, hiên tại chúng tôi sử dụng một số phần mềm chuyên dụng thực hiện mô phỏng một số sự cố tai nạn của nhà máy điện hạt nhân, thực hiện mô phỏng tính toán các thông số vật lý trong lò như độ phản ứng, thông lượng neutron, các đồng vị phóng xạ, công suất nhiệt, công suất điện, các thông số về nhiệt độ, áp suất, dòng chảy,… Mục đích của những nghiên cứu này nhằm mục đích phục vụ công tác giảng dạy cho ngành “Kỹ Thuật Hạt Nhân”, hướng năng lượng và điện hạt nhân. Các phần mềm sử dụng hiện nay bao gồm PCTRAN, BWR, WWER-1000, CANDU,… Đây là gói phần mềm được tổ chức năng lượng hạt nhân quốc tế IAEA tài trợ, phục vụ công tác nghiên cứu và giảng dạy tại bộ môn.
Hình 3: Sơ đồ khối nhà máy điện hạt nhân. Loại lò áp lực PWR. Cấu tạo gồm có (1) nhà lò phản ứng hạt nhân (reactor system), (2) nhà turbine sinh ra điện (turbine building), (3) hệ thống làm mát (cooling tower), (4) nhà phụ xử lý trong trường hợp sự cố khẩn cấp (auxiliary building).
Hình 4: Giao diện phần mềm mô phỏng PCTRAN-2 loop. Loại lò áp lực. Gói phần mềm PCTRAN – 2 loop do IAEA cung cấp.
|
1. Hệ thống bơm phun áp suất cao 2. Bộ tích trữ 3. Thanh công cụ 4. Thanh điều khiển 5. Van an toàn 6. Van phun hơi 7. Bình điều áp 8. Bể cứu trợ 9. Chân nóng 10. Chân lạnh 11. Bình sinh hơi SG B 12. Van cung cấp nước 13. Van hơi chính của SG 14. Van turbine chính 15. Bể ngưng tụ 16. Turbine 17. Bể Borate |
18. Hệ thống bơm phun áp suất thấp 19. Hệ thống phun nước trong nhà lò 20. Hệ thống quạt và van thông gió 21. Bình sinh hơi SG A 22. Các thông số trong nhà lò 23. Máy bơm tuần hoàn A 24. Các thông số của lõi lò 25. Thùng lò 26. Hệ thống nhiên liệu 27. Hệ thống thanh điều khiển 28. Máy bơm tuần hoàn B 29. Hệ thống bảo vệ lò 30. Thanh trạng thái 31. Van hơi turbine phụ 32. Hệ thống cung cấp nước làm mát 33. Turbine phụ 34. Bể cung cấp nước làm mát phụ |
|
|
|
Hình 5 : Giao diện chính của phần mềm WWER-1000 cho loại lò áp lực WWER-1000 (loại lò của Nga). Gói phần mềm WWER-1000 do IAEA cung cấp.
|
1. Van quy định boron và bảng điều khiển. 2. Các phím khóa của hệ thống bảo vệ lò. 3. Bộ chọn điểm thiết lập bảo vệ khẩn cấp. 4. Khóa cho sự hoạt động của thanh điều khiển riêng. 5. Khóa cho sự hoạt động của nhóm thanh điều khiển. 6. Các thông số lò tổng quan 7. Hai nhóm của sự lựa chọn các nhóm thanh điều khiển. 8. Các nút để chọn các trang trình bày 9. Mô hình sự kết nối cho mô hình mạch sơ cấp và mô hình trao đổi boron. |
10. Bảng điều khiển chêm boron. 11. Bảng vị trí thanh điều khiển 12. Sự phân bố theo trục của năng lượng tương đối được tạo ra trong bó nhiên liệu. 13. Các thông số của bó nhiên liệu riêng 14. Các buồng ion hóa 15. Sự phân bố bó của các thông số lõi lò 16. Nút mô hình neutron tĩnh 17. Thang màu 18. Đồng hồ mô phỏng
|
