Termodynamický cyklus heliem chlazeného reaktoru\nl{} IV. generace

Petr KOLLROSS

Bachelor's thesis

Thermodynamic cycle with helium cooled reactor of IV. generation

Abstract:

Cílem této práce je shrnout možné konstrukční návrhy nejen stávajících, ale především budoucích plynem chlazených jaderných elektráren, vyjádřit možné pracovní cykly, porovnat je a vyhodnotit. Dalším úkolem je shromáždit pracovní plyny, které budou sloužit jako chladivo v těchto cyklech. Dále je třeba vymodelovat Braytonův cyklus s výměníkem a bez výměníku tepla pro plyn helium a směs helia a dusíku. Výpočet je proveden ve výpočetním softwaru Octave 3.2.4. V tomto programu jsou uvažovány reálné plyny. Pouze směs byla vypočítána rovnicemi pro směs ideálních plynů. Do programu jsou zadány nejpravděpodobnější provozy jaderných elektráren. Získané výsledky mohou sloužit jako orientační při posuzování vhodnosti směsi plynu a jelikož je můj výpočetní program universální, je možné zadávat i odlišné plyny než je helium a dusík. Můžeme porovnávat různé koncentrace helia a dusíku. Program je schopen porovnávat několik cyklů najednou.

Abstract:

My task is to create possible construction proposals for present and future gas cooled nuclear power plants. I summarize, compare and evaluate possible work cycles. Next task is to summarize work gases which will serve as refrigerant in these cycles. Furthermore I create Brayton cycle with and without heat exchanger for helium and for mixture helium+nitrogen. Simulation is programmed in Octave 3.2.4 software. This program contains real properties of gases. Only for mixtures equations for ideal gases were used. The most likely operations of nuclear power plants are entered in the program. The graphic outputs are involved in my program as well. Obtained results can serve as tentative for assessment of mixtures´ suitability. My program is universal and we can input different gases than helium and nitrogen. We can compare different concentrations of helium and nitrogen. The program can compare several cycles with each other.

Keywords

Cyklus, efektivita, účinnost, výhody, nevýhody Jaderné reaktory, chladící média, Octave, Braytnův a Rankinův cyklus

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 6. 2013

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. Jiří Polanský, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / field:
Mechanical Engineering / - Design of Power Machines and Equipment