Мультифизичный программный комплекс трехмерного расчета электротеплофизических характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих каналов ядерных энергетических установок космического назначения
Автор: Полоус Михаил Александрович, Ярыгин Валерий Иванович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 4 (23), 2018 года.
Бесплатный доступ
На базе современного программного комплекса Comsol Multiphysics авторами разработана базовая версия программной методики для выполнения трехмерных расчетов тепловых и электрических характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих каналов (ЭГК) в составе ядерных энергетических установок космического и наземного назначений, названной авторами COMSOL-ЭГК. В работе представлено описание основных функциональных возможностей разработанного комплекса COMSOL-ЭГК, оптимизированного под задачи расчета ЭГК любой конструкции. Расширение функционала математической модели ЭГК в COMSOL-ЭГК осуществляется путем добавления новых программных модулей (физических разделов) к базовой математической модели электротеплофизических процессов в ЭГК. В работе представлено описание разработанного программного модуля, позволяющего рассчитывать влияние собственного магнитного поля ЭГК на его характеристики. Для тестирования созданной математической модели собственного магнитного поля ЭГК было проведено несколько тестовых расчетов для одно - и многоэлементного ЭГК.
Термоэмиссионный электрогенерирующий канал, ядерная энергетическая установка космического и наземного назначений, математическая модель эгк, программный комплекс comsol
Короткий адрес: https://sciup.org/143168438
IDR: 143168438
Список литературы Мультифизичный программный комплекс трехмерного расчета электротеплофизических характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих каналов ядерных энергетических установок космического назначения
- Ярыгин В.И., Ружников В.А., Синявский В.В. Космические и наземные ядерные энергетические установки прямого преобразования энергии. М.: НИЯУ МИФИ, 2016. 364 с.
- Романов А.В. Теория комплексной оптимизации проектирования космических аппаратов с ядерными термоэмиссионными энергетическими установками//Под ред. Б.И. Полетаева, А.П. Ковалева. СПб.: ООО «НПО «Профессионал», 2010. С. 15-95, 238-260.
- Грязное Г.М., Пупко В.Я. «Топаз-1». Советская космическая ядерно-энергетическая установка//Природа. 1991. Вып. 10. С. 29-36.
- Кухаркин Н.Е., Пономарев-Степной Н.Н., Усов В.А. Космическая ядерная энергетика (ядерные реакторы с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием -«Ромашка» и «Енисей»)//Под ред. акад. РАН Н.Н. Пономарева-Степного. М.: ИздАт, 2008. 146 с.
- Алленых М.А. Влияние институтов на стимулирование инновационных процессов//Друкеровский вестник. Изд-во ЮРГТУ (НПИ). 2014. № 2. С. 21-27.
- Пупко В.Я., Юрьев Ю.С. Некоторые проблемы разработки термоэмиссионного реактора-преобразователя//Обнинск: Препринт ФЭИ-27, 1965. 20 с.
- Ружников В.А. Численный метод совместного решения тепловой и электрической задач для термоэмиссионного электрогенерирующего канала//Обнинск: Препринт ФЭИ-774, 1977. 24 с.
- Бабушкин Ю.В., Мендельбаум М.А., Савинов А.П. Алгоритм расчета характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих сборок//Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1981. № 2. С. 115-122.
- Синявский В.В. Методы определения характеристик термоэмиссионных твэлов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 184 с.
- Шиманский А.А. Эффективный алгоритм расчета ВАХ и температурных полей термоэмиссионного ЭГК на основе одномерной математической модели//Сб. тезисов докладов конференции «Ядерная энергетика в космосе». Обнинск, 1990. 316 с.
- Линник В.А. Расчетно-теоретические методы исследования выходных характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих элементов, электрогенерирующих сборок (каналов) и реакторов преобразователей космических ЯЭУ. Обнинск: Препринт ФЭИ-3058, 2005. 70 с.
- Лазаренко Д.Г. Математическая модель для расчета теплоэлектрофизических характеристик цилиндрического электрогенерирующего канала//Известия вузов. Ядерная энергетика. 2007. № 3. С. 89-100.
- Виноградов Е.Г., Ярыгин В.И. Методика расчета электротеплофизических характеристик термоэмиссионного электрогенерирующего канала. Уч. пос. Обнинск: ИАТЭ, 2008. 40 с.
- Полоус М.А. Усовершенствование методики расчета выходных характеристик многоэлементного термоэмиссионного электрогенерирующего канала реактора-преобразователя//Известия вузов. Ядерная энергетика. 2010. № 1. С. 164-172.
- Давыдов А.А., Гонтарь А.С., Сотников В.Н. Комплексное компьютерное моделирование выходных параметров и ресурсного поведения многоэлементного ЭГК на основе диоксида урана//Вопросы атомной науки и техники. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2014. Вып. 1. С. 18-25.
- Полоус М.А. Методика комплексного трехмерного расчета электро-тепло-физических характеристик электрогенерирующих каналов термоэмиссионных ЯЭУ второго поколения//Дис.. канд. тех. наук: 05.14.03, защищена на базе НИЦ «Курчатовский институт» 24.01.2017 г.: утв. 12.07.2017 г. Москва, 2017. 121 с.
- Выбыванец В.И., Гонтарь А.С., Еремин С.А. Базовый электрогенерирующий канал двухрежимных термоэмиссионных ЯЭУ. Научно-технические проблемы разработки и создания//Сборник докладов Международной конференции «Ядерная энергетика в космосе -2005», Москва-Подольск, 2005. Т. 1. С. 79-82.
- Гонтарь А.С., Еремин С.А., Лапоч-кин Н.В. Усовершенствованный одноэлементный электрогенерирующий канал для термоэмиссионной ЯЭУ повышенной мощности//Сборник докладов Международной конференции «Ядерная энергетика в космосе -2005», Москва-Подольск, 2005. Т. 2. С. 279-283.
- Андрианова О.Н., Кощеев В.Н., Жердев Г.М. Вклад зависимости погрешностей мультигрупповых констант от сечения разбавления в оценку неопределенности нейтронно-физических характеристик РУ/Научная сессия НИЯУ МИФИ-2015. Аннотации докладов в 3-х т. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. C. 319. Осецкая М.М. Особенности планирования модернизации, технического обслуживания и ремонта систем и оборудования на атомных электростанциях России//Вестник университета (Государственный университет управления). 2010. № 19. С. 116-119.
- Обзор современных систем автоматизированного проектирования. Режим доступа: http://bourabai.ru/graphics/dir. htm#36 (дата обращения 26.09.2017 г.).
- Официальный сайт производителя Comsol Multiphysics. Режим доступа: http://www.comsol.com/(дата обращения 26.09.2017 г.).
- Полоус М.А., Ярыгин В.И., Виноградов Е.Г. Программный комплекс для трехмерного численного расчета тепловых и электрических характеристик многоэлементного электрогенерирующего канала термоэмиссионной ЯЭУ//Известия вузов. Ядерная энергетика. 2012. № 2. С. 151-160.
- Полоус М.А., Соловьев Д.И., Ярыгин В.И. Программный комплекс трехмерного расчета выходных характеристик одноэлементного электрогенерирующего канала термоэмиссионных ЯЭУ различного назначения//Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017. № 2. С. 81-92.
- Полоус М.А., Алексеев П.А., Ехлаков И.А. Современные расчетные технологии обоснования характеристик ЯЭДУ в проектных работах создания термоэмиссионных КЯЭУ нового поколения//Электронный журнал «Труды МАИ». 2013. № 68.
- Дружинин В.А., Цхакая В.К., Ярыгин В.И. Исследование влияния магнитного давления на работу цезиевых ТЭП//ЖТФ. 1976. Т. 46. Вып. 6. С. 1289-1294
