Современные расчетные технологии обоснования характеристик ядерных электродвигательных установок в проектных работах создания термоэмиссионных космических ядерных энергетических установок нового поколения

Авторы

Полоус М. А., Алексеев П. А.^*, Ехлаков И. А.

Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского»,АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», пл. Бондаренко, 1, Обнинск, 249033, Россия

*e-mail: ya-pavel-alekseev@ya.ru

Аннотация

Настоящая работа является комплексной и представляет собой обзор трех современных расчетных технологий обоснования характеристик ЯЭДУ в проектных работах по созданию термоэмиссионных КЯЭУ нового поколения. Задача проведения численного расчета выходных электрических и тепловых характеристик многоэлементного термоэмиссионного ЭГК, задача нейтронно-физического расчета реактора и задача оптимизации радиационной защиты КЯЭУ решаются с применением современных расчетных методов, обеспечивая высокий уровень достоверности получаемых результатов.

Ключевые слова

термоэмиссионный преобразователь, электрогенерирующий канал, трехмерный численный расчет, оптимизация радиационной защиты, алгоритм искусственной пчелиной колонии, оптимизация ядерного реактора, генетический алгоритм

Библиографический список

1. П.А. Карасев. ЯЭУ в космосе/ Атомная стратегия № 30. июнь, 2007. – с. 16-17.
2. П.В. Андреев, А.В. Гулевич, Г.А. Зарицкий, В.П. Легостаев, А.М. Никонов, М.К. Овчаренко, А.П. Пышко, В.В. Синявский, В.И. Ярыгин. Физико-технические возможности термоэмиссии для современных проектов создания КЯЭУ субмегаваттного класса // Материалы международной конференции «Ядерные и инновационные технологии для космоса» (NETS-2012), 19 - 23 марта 2012 г., Woodlands, штат Техас, США, секция 2 «Ядерная энергетика и двигатели», доклад №3014.
3. А.В. Романов. 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.
4. Д. Г. Лазаренко. Математическая модель для расчёта теплоэлектрофизических характеристик цилиндрического электрогенерирующего канала // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2007. – № 3. – с. 89-100.
5. М. А. Полоус. Усовершенствование методики расчета выходных характеристик многоэлементного термоэмиссионного электрогенерирующего канала реактора-преобразователя // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2010. – № 1. – с. 164-172.
6. Официальный сайт производителя «Comsol Multiphysics». – URL: http://www.comsol.com/. Дата обращения: 03.01.2012.
7. Е.Г. Виноградов, В.И. Ярыгин. Методика расчета электротеплофизических характеристик термоэмиссионного электрогенерирующего канала // Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». – Обнинск: ИАТЭ. – 2008. – с. 9-11.
8. Справочник по свойствам для перспективных реакторных технологий. Том 1. Свойства жидкометаллических теплоносителей. Том 2. Свойства газовых сред // Под общей редакцией доктора технических наук, профессора В.М. Поплавского. – М.: ИздАт. – 2011. – с. 73-80.
9. Афонин П. В. Оптимизация на основе имитационного моделирования с использованием генетического алгоритма и нейросетевых метамоделей// Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов. Т.3. Интеллектуальные системы и технологии (Москва, 24 января 2007 г.). – М.: МИФИ, – 2007. – с.124–125.
10. Адлер Ю.П. Маркова Е.В. Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. НАУКА: М., – 1976. 278 с.
11. Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Генетические алгоритмы. М.:ФИЗМАТЛИТ, – 2010. – с. 368.
12. Панченко Т.В. Генетические алгоритмы: Учебно-методическое пособие/ под ред. Тарасевича Ю.Ю. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», – 2007. – с. 87.
13. Понтрягин Л.С., Болтянский И.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. – М.: "НАУКА", изд. 3-е, – 1976.
14. Пышко А.П., Плотников А.Ю. Расчет и оптимизация радиационной защиты перспективных космических ЯЭУ. Атомная энергия, т.97, вып. 1, – с. 46-54.
15. M. S. Floater and K. Hormann, Barycentric rational interpolation with no poles and high rates of approximation, Numer. Math. 107 (2007), – с. 315-331.
16. S. Haykin. Neural Networks: A Comprehensive Foundation (2nd Edition) Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1998, 842 p.
17. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Методология и технологии современного анализа данных / Под редакцией В. П. Боровикова. – 2-е изд., перераб. и. доп. – М.: Горячая линия – Телеком, – 2008.
18. Pham D.T., Ghanbarzadeh A., Koç E., Otri S., Rahim S., and M.Zaidi "The Bees Algorithm – A Novel Tool for Complex Optimisation Problems", Proceedings of IPROMS 2006 Conference, pp.454-461

Скачать статью