Термогидродинамика переходных и аварийных режимов реакторных установок

Abstract

Программа дисциплины «Термогидродинамика переходных и аварийных режимов реакторных установок» разработана для специализации 1-31 04 06 03 «Физика ядерных реакторов и атомных энергетических установок» специальности 1-31 04 06 «Ядерные физика и технологии» первой ступени высшего образования. Она предназначена для более глубокого изучения студентами основ теплофизических процессов, протекающих в ядерных реакторах (ЯР) и реакторных установках (РУ) при переходных и аварийных режимах работы. Настоящая программа является оригинальной и разработана с учетом соответствующих требований образовательного стандарта специальности 1-31 04 06 «Ядерные физика и технологии» (ОСВО 1-31 04 06-2013). В данной программе основное внимание уделяется лишь тем вопросам, которые наиболее актуальны для РУ с ЯР с водой под давлением (PWR) и, в первую очередь, ВВЭР. В таких установках теплоноситель в режимах нормальной эксплуатации представляет собой однофазную капельную жидкость: воду. Однако, при переходных режимах ненормальной эксплуатации и аварийных режимах происходит изменение фазового состава теплоносителя: он вскипает, превращаясь в пароводяную смесь. Поэтому основное внимание в программе рассматриваемой дисциплины уделено современным термогидродинамическим моделям пароводяных смесей и методам моделирования процессов тепломассопереноса в элементах оборудования энергетических водоохлаждаемых ЯР и РУ в целом. Цель учебной дисциплины  усвоение студентами сущности и особенностей процессов гидродинамики и теплообмена в РУ и, в частности, ЯР и их активных зонах (АЗ) при переходных и аварийных режимах работы. Задачи учебной дисциплины:  сформировать соответствующие современному уровню знания понятия, положения и концепции о термогидродинамических процессах, протекающих в РУ с реакторами с водой под давлением при переходных и аварийных режимах работы;  сформировать понятия о методах исследования и моделирования названных явлений у студентов – будущих инженеров-физиков, специализирующегося в области ядерной энергетики. Учебный материал дисциплины основан на базовых знаниях и представлениях, заложенных в дисциплинах цикла общенаучных и общепрофессиональных дисциплин и цикла специальных дисциплин «Математический анализ», «Теория вероятности и математическая статистика», «Основы векторного и тензорного анализа», «Дифференциальные и интегральные уравнения», «Методы математической физики», «Механика», «Молекулярная физика», «Оптика», «Физика ядра и элементарных частиц», «Теоретическая механика», «Тепломассоперенос в ядерно-энергетических установках». Учебный материал дисциплины будет использован при преподава-нии дисциплины специализации «Техническая термодинамика ядерных энергетических установок». Перед преподавателем данной дисциплины ставятся следующие за-дачи:  ознакомить обучающихся с предметом термогидродинамики пароводяных смесей применительно к реакторным установкам, использующими в качестве теплоносителя воду;  систематически изложить обучающимся основные сведения из термогидродинамики пароводяных смесей;  ознакомить обучающихся с современными методами исследования и моделирования процессов тепломассопереноса в реакторных установках с водоохлаждаемыми реакторами при переходных и аварийных режимах работы;  способствовать развитию научного мировоззрения обучающихся. Из множества эффективных педагогических методик и технологий, которые способствуют вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения разнообразных задач, следует выделить: технологии научно-исследовательской деятельности; проблемно-ориентированный междисциплинарный подход; интенсивное обучение. В результате усвоения дисциплины обучающийся должен знать: – характер протекания и специфику процессов гидродинамики и теплообмена в РУ в целом и в их отдельных элементах (в первую очередь – ЯР) при переходных и аварийных режимах; – принципы математического моделирования процессов тепломассопереноса в РУ и их отдельных элементах при названных режимах; – основы методов натурного моделирования термогидродинамических процессов в РУ и их отдельных элементах при названных режимах; уметь: – анализировать методики натурных экспериментов по исследованию процессов гидродинамики и теплообмена в РУ при переходных и аварийных режимах; – анализировать математические модели процессов тепломассопереноса в РУ при переходных и аварийных режимах и формулировать соответствующие задачи тепломассопереноса; – анализировать сценарии развития нестационарных термогидродинамических процессов в РУ при нештатных режимах работы. владеть: – основными методами математического моделирования процессов гидродинамики и тепломассообмена в оборудовании водоохлаждаемого ЯР (АЗ – в первую очередь) и РУ в целом при переходных и аварийных режимах работы. В результате изучения учебной дисциплины у обучающегося должны быть сформированы следующие компетенции:  Уметь применять базовые научно-теоретические знания для решения теоретических и практических задач.  Владеть системным и сравнительным анализом.  Владеть исследовательскими навыками.  Уметь работать самостоятельно.  Иметь навыки, связанные с использованием технических устройств, управлением информацией и работой с компьютером.  Иметь лингвистические навыки (устная и письменная коммуникация).  Обладать качествами гражданственности.  Быть способным к социальному взаимодействию.  Обладать способностью к межличностным коммуникациям.  Владеть навыками здорового образа жизни.  Применять знания теоретических и экспериментальных основ ядерной физики и ядерных технологий, ядерно-физических методов исследования, методов измерения физических величин, методов автоматизации эксперимента, методов планирования, организации и ведения научно-производственной, научно-педагогической, производственно-технической, опытно-конструкторской работы в области ядерно-физических технологий и атомной энергетики.  Применять полученные знания фундаментальных положений физики, экспериментальных, теоретических и компьютерных методов исследования, планирования, организации и ведения научно-технической работы.  Вести переговоры, разрабатывать планы сотрудничества с другими организациями.  Пользоваться глобальными информационными ресурсами.  Пользоваться государственными языками Республики Беларусь и иными иностранными языками как средством делового общения.  Реализовывать методы защиты производственного персонала и населения в условиях возникновения аварий, катастроф, стихийных бедствий и обеспечения радиационной безопасности при осуществлении научной, производственной и педагогической деятельности.  Осуществлять поиск, систематизацию и анализ информации по перспективным направлениям развития отрасли, инновационным технологиям, проектам и решениям.  Определять цели инноваций и способы их реализации.  Оценивать конкурентоспособность и экономическую эффективность разрабатываемых технологий.  Определять цели инноваций и способы их реализации.  Оценивать конкурентоспособность и экономическую эффективность разрабатываемых технологий.  Применять методы анализа и организации внедрения инноваций в научно-производственной, научно-педагогической и научно-технической деятельности.

Форма получения высшего образования — очная, дневная. Общее количество часов – 92, количество аудиторных часов – 42. Аудиторные занятия проводятся в виде лекций и управляемой самостоятельной работы (УСР). На проведение лекционных занятий отводится 36 часов, на УСР – 6 часов. Занятия проводятся на 4-м курсе в 8-м семестре. Формы текущей аттестации по учебной дисциплине – экзамен (8 семестр).