為了掌握小型化特種動(dòng)力反應(yīng)堆中控制鼓的運(yùn)行特性和控制特性,需要對(duì)其原理和各關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,并運(yùn)用仿真建模技術(shù)進(jìn)行具體研究。通過在先進(jìn)的仿真平臺(tái)中使用面向?qū)ο蟮哪K化建模方式,建立反應(yīng)堆控制鼓的仿真模型,并與反應(yīng)堆堆芯系統(tǒng)程序和比例-積分-微分(Proportional Integral Differential,PID)控制器組成耦合系統(tǒng),在反應(yīng)堆穩(wěn)定核功率水平下進(jìn)行了反應(yīng)性擾動(dòng)仿真試驗(yàn),準(zhǔn)確得出了擾動(dòng)后核功率、控制鼓反應(yīng)性、控制鼓角度的變化趨勢(shì)曲線以及擾動(dòng)消除時(shí)間、功率超調(diào)量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:建立的控制鼓模型完整實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)功能和特性,控制鼓的反應(yīng)性價(jià)值和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)合理可控、消除擾動(dòng)的響應(yīng)速度快,可有效實(shí)現(xiàn)反應(yīng)性控制功能。

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【部分圖文】：

圖1俄羅斯TOPAZ-II型反應(yīng)堆堆本體結(jié)構(gòu)示意圖

與傳統(tǒng)控制棒及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，該設(shè)計(jì)方案在保證反應(yīng)性控制能力的同時(shí)，可有效地減小反應(yīng)堆堆芯體積，并有助于堆芯軸向功率的展平，特別是在太空環(huán)境中，其不依靠重力的緊急停堆驅(qū)動(dòng)方式已在美國(guó)、俄羅斯等多個(gè)小型化特種動(dòng)力反應(yīng)堆中展現(xiàn)了重要的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)方式和工作原理的特點(diǎn)，控制....

圖2控制鼓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

與核電廠常規(guī)控制棒由Ag-In-Cd合金材料組成的均勻棒狀中子吸收體[6]不同，控制鼓的每一個(gè)組件結(jié)構(gòu)上呈圓柱體，控制鼓鼓體由反射中子能力較強(qiáng)的鈹材料制成，在沿圓柱體表面圓周120°的范圍內(nèi)覆蓋碳化硼作為中子吸收體材料。如圖1所示，反應(yīng)堆控制鼓均勻分布在堆芯側(cè)面的由鈹材料構(gòu)成的反....

圖3控制鼓歸一化反應(yīng)性積分價(jià)值曲線

通過分析該曲線可知，控制鼓角度為0°時(shí)，反應(yīng)性價(jià)值最大；在0°～60°范圍內(nèi)，反應(yīng)性價(jià)值的變化趨勢(shì)較緩，這是由于中子吸收體在此范圍內(nèi)仍有部分面向堆芯；60°～120°范圍內(nèi)，反應(yīng)性接近快速的線性變化，只是由于中子吸收體隨著旋轉(zhuǎn)快速遠(yuǎn)離堆芯；在120°～180°范圍內(nèi)，反應(yīng)性價(jià)值的....

圖4模塊化控制鼓仿真模型

控制鼓的實(shí)際控制流程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接收到反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號(hào)為實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度信號(hào)，通過運(yùn)行時(shí)間內(nèi)速度信號(hào)的積分得出轉(zhuǎn)動(dòng)的總角度，再依據(jù)控制鼓積分價(jià)值特性曲線中角度與反應(yīng)性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算得出某一時(shí)刻控制鼓所提供的反應(yīng)性價(jià)值。根據(jù)以上原理，首先考慮單組控制鼓的模型建立，如圖4....

本文編號(hào)：3905510