Модель динамики запаздывающих нейтронов ядерного реактора

 

МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ НЕЙТРОНОВ :ЙДЕРНОГОРЕАКТОРА, содержащая дифференцирующие реэистивно-емкостные цепи для каждой группы запаздывающих нейтронов, включенные На входе суммирующего операционного усилителя, отличающаяс я тем, что, с целью повьшения .точности моделирования, в нее введены аттенюатор, резисторы обратной связи первые и вторые делители, выполненные на сдвоенных переменных резисторах , причем для каждой группы выход первого делителя подключен к входу дифференцирующей резистивно-емкостной цепи, выход суммирукицего операционного усилителя соединен с входами вторых делителей, выходы которых соединены с резисторами обратной связи , соединенными с входом суммирующего операционного усилителя, входы ё первых делителей соединены между со (Л бой и являются входами модели, выход : суммирующего операционного усилителя соединен с входом аттенюатора, вькод которого является выходом модели.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABT0PCH0INV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3653094/24-25 (22) 19.10.83

j(46) 30.01.86.Бюп. Р 4 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физичес-кий институт (72) Г,Н.Алексаков и В.Аефедоров (53) 621.039.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 477468, кл.G 21 С 17/00, 1973.

Сидорова И.И. Аналоговое моделирование в ядерной энергетике. - H.

Атомиздат, 1969, с.69. (54) (») МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ЗАПАЗДЫВА10ЩИХ НЕЙТРОНОВ. ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащая дифференцирующие реэис-. тивно-емкостные цепи для каждой груп. пы запаздывающих нейтронов, включенные на входе суммирующего операцион„„SU» 1144536 А ного усилителя, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьппения,точ. ности моделирования, в нее введены аттенюатор, резисторы обратной связи первые и вторые делители, выполненные на сдвоенных переменных резисторах, причем для каждой группы выход. первого делителя подключен к входу дифференцирующей резистивно-емкостной цепи, выход суммирующего операционного усилителя соединен с входами вторых делителей, выходы которых соединены с резисторами обратной связи, соединенными с входом суммирующего операционного усилителя, входы р первых делителей соединены между собой и являются входами модели, выход ,суммирующего операционного усилителя соединен с входом еттенюеторе, вькод которого является выходом модели. т

11445

14эобретение относится к области ядерной техники, а точнее к моделям

<11изических процессов в ядерном реакторе, Наиболее эффективно оно может быть использовано в измерителях 5 реактивности и моделях кинетики ядерных реакторов.

Известна модель динамики запаэдывающих нейтронов, используемая в модели кинетики ядерного реактора. 10

Эта модель содержит дифференцирующие резистивно-силосные R(. цепи в обратной связи операционного усилителя.

Недостаток модели состоит в том, 15 что за параметры 11„ и p реального физического процесса распада предшественников и выхода запаздывающих нейтронов в модели, где A; (i — 1....,6) — постоянная распада пред-20 шест11енников запаздывающих нейтронов i -й группы; P, — групповые доли выхода запаэдывающих нейтронов, отвечает один параметр — резистор д11фференцирующей RC -цепи, что зат- 25 рудняет независимую регулировку параметров модели, а следовательно, о l ð àn H п1в ае т ее применение .

Наиболеe близкой по технической сущности к изобретению является мо- 30 дель динамики запаздывающих нейтронов ядерного реактора, содержащая дифференцирующие резистивно-емкостные цепи для каждой группы запаздывающих нейтронов, включенные 35 на входе суммирующего операционного усилителя, Ilepoñòàòoê заключается в том, что регулировка суммарной доли запазkl дывающих нейтронов

1=1 может производиться независимо от пар аме тр à P; — доли з апаздывающих нейтронов 1 -й группы, т.е. для того, чтобы изменить р необходимо 45 перестраивать все значения

Другой недостаток состоит в том, что модель имеет низкую точность.

36 2 ры обратной связи, первые и вторые делители, выполненные на сдвоенных переменных резисторах, причем для каждой группы выход первого делителя подключен к входу дифференцирующей резистивно-емкостной цепи, выход суммирующего операционного усилителя соединен с входами вторых делителей, выходы которых соединены с резисторами обратной связи, соединенными с входом суммирующего операционного усилителя, входы первых делителей соединены между собой и являются входами модели, выход суммирующего операционного усилителя соединен с входом аттенюатора, выход которого является выходом модели.

Такое конструктивное выполнение модели динамики запаздывающих нейтронов обеспечивает независимое изменение значений и ; за счет разделения регулировок этих параметров в модели, повышает точность моделирования. Повышается также точ-. ность и оперативность настройки паВ раметров, поскольку выходной сигнал модели представлен не в виде суммы токов, а напряжением на выходе операционного усилителя °

На чертеже представлена структурная схема модели динамики запаздывающих нейтронов ядерного реактора, Иодель содержит дифференцирующие резистивно-емкостные R; С; -цепи

I.I — Т.п количество которых равно числу учитываемых групп предшественников запаздывающих нейтронов. Выходы RC -цепей подключены к инвертирующему входу операционного усилителя 2, где происходит суммирование токов выходных сигналов 11С -цепей. Для каждой учитываемой группы предшественников запаздывающих нейтронов вход дифференцирующей RC -цепи соединен с выходом первого делителя 3.1-3h выполненного в виде переменного резистора, механически жест55

Цель изобретения — повышение точности моделирования, Цель достигается тем, что в модель динамики запаздывающих нейтронов ядерного реактора, содержащую дифференцирующие резистивно-емкостные цепи для каждой группы эапаздывающих нейтронов, включенные на входе суммирующего операционного уси лителя, введены аттенюатор, резистоко связанного с резистором второго делителя 4.1-41, вход которого подключен к выходу суммирующего операционного усилителя 2. Г1ежду выходом второго делителя и входом операционного усилителя 2 включен резистор

8О; обратной связи 5 . .1-511 . Входом устройства являются входы первых делителей 3.1-3п а выходом — выход аттенюатора 6, подключеш1ого входом

1144536

1 у ° ° ° у N p где — время жизни мгновенных нейт. ронов; С; — концентрация предшественников запаздывающих нейтронов.

Использовав преобразование Лапласа, можно выразить эту зависимость в виде передаточной функции Р

Передаточная функция модели при о< условии, что = const для всех

R„. и ÄÄ (1 ) М

,с;

rpe 11;, (".; — параметры дифференцирующей R -цепи; к nvv

Рябо а устройства основана на подобии дифференциальных уравнений, описывающих динамику процесса распада предшественников и выхода запаздывающих нейтронов, и уравнений, связывающих токи и напряжения в схеме электрической модели. Моделируется зависимость между плотностью нейтЫС ронов и (t) и параметром ("<

dt которые связаны уравнениями нейтронной кинетики

1<,; — сопротивление обратной связи; — коэффициент передачи первого и второго делителей (О" ) ; < <1);

- коэффициент передачи аттенюатора 1, О - к 6 1) .

Таким образом, изменяя коэффициент, можно регулировать пара- . метр р, а изменяя коэффициент 1,—. параметр P; / — приведенную долю выхода запаздывающих нейтронов -й группы.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение, соответствующее плотности нейтронов П(t) с коэффициентами ; первых делителей

3.1-3п, поступает на входы дифференцирующих С -цепей, выходные токи которых суммируются на входе операционного усилителя 2 и щ еобразуются им с коэффициентом, определяемым эквивалентным сопротивлением цепи обратной связи и значением Ы аттенюатора 6, а выходное напряжение модели соответствует сумме скоростей изменения концентраций ядерЭО излучателей предшественников запаздывающих нейтронов.

ПредложЕнная модель динамики эапаздывающих нейтронов по сравнению с лучшими известными образцами аналогичных устройств позволяет осу<ществить независимую регулировку параметров модели, повысить ее точ ность и оперативность на гройки.

1144536

Корректор О.Луговая

Техред З.Палий

Редактор С.Титова

Подписное

Филиал П((П "Патент", г.Ужгород, ул, ПРоектная,4

Заказ 317/8 Тираж 307

ВНИИ(Ш Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5