Орындаушы механизмдердің құрылымының принциптері

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Инженерлік-

Техникалық физика

СОӨЖ

Тақырыбы: Орындаушы механизмдердің құрылымының принциптері

Орындаған: Омарханов Е. Б.

Топ: ТФ-205

Тексерген: Нургалиев Д. Н.

Семей 2015

Лекция 2. Энергетикалық қондырғы басқару нысаны ретінде

Дәрістік сабақтың мазмұны

1 Ядролық реактордың басқару нысаны ретіндегі ерекшеліктері

2 Нөлдік қуаттағы реактордың беріліс функциялары.

3 Нүктелі реактордағы кері байланыстар.

4 Қуатты кеңістік бөлудің тұрақтылығы.

5 Қондырғыны басқару үдерісінің математикалық сипаты. Реттегішті қондырғының тұрақтылығы.

6 Энергетикалық қондырғыны реттеу тәсілдері және тұрақтылығы.

Қондырғыдағы басқару үдерістерін автоматтандыруға қажетті дәреже, сонымен қатар реттелетін параметрлер және реттегіш әсерлер қондырғының өзін және ЭҚ толығымен статикалық және динамикалық сипаттамаларын мұқият зерттеу негізінде орнатылады.

Өлшенетін жіне реттелетін параметрлер. ЭҚ өтетін барлық негізгі үдерістерді топтарға бөлуге болады: жылулық және жылудинамикалық үдерістер, яғни жылутасымалдағышты қыздыру үдерісі, ЭҚ элементтерінің суытылуы; гидродинамикалық үдерістер, яғни жылутасымалдағыштың құбырлар және каналдар бойынша қозғалысы, айналмалы сорғыштардың және реттегіш агрегаттардың жұмысы. Бұл үдерістер арасындағы өзара байланыс 2. 1-ші суретте көрсетілген.

: 2. 1 сурет. ЭҚ-ғы үдерістер

Ядролық реактордың шығыс параметрлері реттеу жүйесінде тетігі ретінде нейтрондар тығыздығы n немесе жылулық қуат Q , кіріс - реактивтілік δρ болып табылады . Шығыс параметр болып сонымен қатар реактордың белсенді аймағының көлемі бойынша қуатты бөлу болып табылады. Қуатты бөлуде реттегіш әсер ретінде көбею коэффициентінің k _∞ ( r) өзгеруі болып табылады, мысалы, реттегіш өзекшені ауыстыру арқылы.

Жылулық үдерістер реактор қуатының мәндері және жылутасымалдағыштың шығыны G арқылы анықталады және температурамен T , қысыммен P және жылутасымалдағыш тығыздығымен γ сипатталады. Қайнап тұрған реактор жағдайында маңызды параметр будың болуы болып табылады.

Жылулық үдерістер нейтрондық-физикалық және гидродинаикалық үдерістерге әсер етеді.

Айналмалы сорғыш тудыратын G шығыны, нейтрондық-физикалық үдерістердің сипатына әсер етеді.

Жеке элементтің динамикалық сипаттамалары кірістік мөлшердің белгілі заңдылықта өзгеруі уақыт бойынша шығыс мөлшердің өзгерісін көрсетеді.

Басқару нысаны ретінде ЭҚ динамикалық қасиеттерін зерттеу мақсаты - ЭҚ-ға реттегіш жағынан сигналдар немесе сыртқы ауытқулардың әсері кезінде реттегіш параметрлердің сипаттамаларының өзгерісін анықтау.

Реттеу нысаны ретіндегі ядролық реактордың негізгі динамикалық сипаттамасы реактивтілік - қуат каналының динамикалық сипаттамасы болып табылады. Бұл динамикалық сипаттама ядролық реактор қуатының деңгейінен тәуелді. Реактордың келесі күйлерін бөледі:

Тоқтатылған реактор.
Реакторды қосу.
Реактордың реттелетін үдетілуі.
Реактордың энергетикалық деңгей қуаттағы жұмысы.
Реакторды оның элементтерінің тізбекті суытылуымен тоқтатылуы.

Реактор тоқтап тұрған күйде, сонымен қатар қосу үдерісінде және реттелетін удеуінде реактивтіліктің қуатпен кері байланысы жоқ нөлдік қуаттағы реактор ретінде қарастыруға болады.

2 - Нысан және реттеу жүйесі анализін беріліс функциясын зерттеу арқылы жүргізуге болады. Беріліс функцияларын алу үшін келесі реттегі операцияларды сақтайды:

Динамика теңдеуін құру (жүйедегі элементтің әрекетін анықтайтын физикалық заңдар негізінде дифференциалдық теңдеулерді құру) .
Өлшемсіз ауытқу түріндегі немесе тұрақты режимде орнатылған ауыспалылықты аз ауытқу мәнінде көрсету арқылы динамика теңдеуін сызықтандыру.
Сызықтандырылған теңдеулерді Лаплас бойынша түрлендіру.
Лаплас бойынша түрленген теңдеулерді жазу, бізді қызықтыратын сол жақ бөліктегі шығыс ауыспалылық ауытқудағы суретке қатысты.

Нөлдік қуаттағы реактордың беріліс функциясы келесі формула бойынша анықталады:

(2. 1)

Сонымен қатар реактор кинетикасының теңдеуі кеңістікті-тәуелсіз жақындауда қарастырылған.

Жиіліктік сипаттамалар. Егер тұрақты деңгейдегі қуатта жұмыс істеп тұрған реакторға синусоидалды реактивтіліктің ауытқуын енгізсек, онда оның қуаты сол жиілікпен өзгереді, ал қуаттың ауытқу фазасы - реактивтілік ауытқу фазасынан біршама бұрышқа θ кейін қалады.

Қуаттың ауытқу амплитудасының жиіліктен тәуелділігін реактордың амплитудалы жиіліктік сипаттамасы деп атайды, ал қуат ауытқуымен және реактивтілік арасындағы фазалық қозғалыстың θ жиіліктен тәуелділігін - реактордың фазалық жиіліктік сипаттамасы деп атайды. Жиіліктік сипаттамаларды реактордың динамикалық қасиеттері анықтайды. Оларды жорамалға s алмастыру арқылы алуға болады jω, мұндағы , ω - (2. 1) формуладағы ауытқудың бұрыштық жиілігі.

Онда (2. 1) теңдеуі мына түрге келеді:

(2. 2)

Амплитудалық және фазалық жиіліктік сипаттамаларды анықтау үшін (2. 2) теңдеуін түрлендіреміз, мына түрге келтіру арқылы:

(2. 3)

мұнда

(2. 4)

Демек, амплитудалы жиіліктік сипаттама, яғни реактордың күшею коэффициентінің жиіліктен тәуелділігі мынадай түрге ие болады

(2. 5)

ал фазалық жиіліктік сипаттама, қуат және реактивтілік ауытқуы арасындағы бұрыштық қозғалыстың жиіліктен тәуелділігі, былай жазылады:

(2. 5а)

3 -Реактивтілікпен және қуат арасындағы кері байланысы бар кинетиканың нүктелік моделімен сипатталатын ядролық реакторды қарастырайық және мұндай реактордың тұрақтылық анализ тәсілін сызықтық жақындауда берейік.

Анализдің бастапқы сатысында жүйенің орташаланған параметрлері қолданылады. Кейбір жағдайлардағы ядролық реактордағы тұрақсыздық қауіпті, өйткені сол үшін сенімділік және ресурс жұмысына, жылдам әрекет етуге қатысты реттеу жүйесіне талаптарды жоғарлатуға тура келеді. Белгілі автоматтық реттегіштің барында өшірілген реттегішпен жұмыс кезінде реактордың тұрақтылығына қол жеткізу қажет.

Үлкен деңгейдегі қуатта жұмыс істейтін реакторда қуат өзгергенде белсенді аймақтың әртүрлі элементтерінің температураларының өзгерісі болады. Бұл өзгерістер біртекті емес, әсіресе қуаттың жылдам өзгерістерінде. Реактивтіліктің қуаттан тәуелділігін анықтайтын, реактивтіліктің қуаттық эффектісі түсінігі енгізіледі. Қуаттың аз мөлшерде өзгерісін тудыратын реактивтілік өзгерісін реактивтіліктің қуаттық коэффициенті деп атайды.

(2. 6)

Реактивтіліктің қуаттан тәуелділігі негізінен доплерлік эффектпен шартталған ең тез әсер ететін фактор болып табылады.

Белсенді аймақтың барлық компоненттерінің температурасын біркелкі өзгертудегі реактивтілікті өзгертуді температуралық эффект деп атайды. Белсенді аймақтың қандайда бір компонентінің 1°С-ға өзгерісіне сәйкес келетін реактивтіліктің өзгерісін осы компонент бойынша реактивтіліктің температуралық коэффициенті деп атайды.

Реактивтіліктің температуралық және қуаттық эффектілерінің реактор қасиеттеріне реттеу нысаны ретінде әсер етуін зеттеуді беріліс функциялары және сәйкес құрылымдық сұлбалардың көмегімен жүргізген ыңғайлы.

4 - Үлкен ядролық реакторларда қуатты кеңістіктік тарату тұрақтылығын зеттеу қажеттілігі бірінші рет белсенді аймақтың көлемінде ксенон және йод концентрацияларын қайта таратумен шартталған, кеңістіктік ксенондық ауытқулардың тәжірибелік жолмен табылуымен байланысты пайда болды.

Жылулық нейтрондағы үлкен ядролық реакторда қуатты кеңістіктік таратудың динамикалық сипаттамаларын зерттеудің мақсаты реакторды басқару жүйесін жобалау үшін маңызды болып табылады. Қуатты кеңістіктік тарату тұрақтылығын зеттеу көп жағдайда гармоник тәсілі көмегімен жүргізеді.

5 - Реакторды жобалау кезінде оның тұрақтылығын қамтамасыз етуге тырысады. Бірақта өздігінен тұрақты реактор егер реттегіш дұрыс жобаланбаған болса тұрақсыз болып шығуы мүмкін. Сондықтан әдетте математикалық моделдерде жобалау үдерісінде реттегіштерді күйге келтіру және таңдау жүргізеді. Реакторды подкритикалық күйден қосу, белгіленген деңгейдегі қуатты автоматтық реттеу (АР) және апаттық қорғаныс (АҚ) үдерістері математикалық сипатталады.

6 - ЭҚ динамикалық теңдеулері келесі теңдеулерден тұрады: нейтрондық кинетиканың; белсенді аймақта жылу тепе-теңдігі; жылутасымалдағыштың ығысу камераларында араласуы кезіндегі температурасының өзгерісін сипаттайтын; құбыр желілерінде жылутасымалдағыштың транспорттық кешігуін ескеретін; бугенераторында жылу балансын және құбыргенераторында динамика теңдеулерін.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.