이중 진자

4.2 중성자 소음에 대한 여러 진동 소음의 공동 효과 분석

그림 1 에서 볼 수있는 여러 봉우리. 37 과 39 는 뇌척수액 측면 운동이 지배적 인 것으로 판명 된 주파수 범위 밖에 있습니다. 그림. 37 17 및 19 헤르츠 근처의 피크는 대향되지 않은 검출기 쌍과 대향 된 검출기 쌍 사이의 균일 한 일관성을 보여줍니다. 이 동작은 코어 배럴과 열 차폐(메이요,1977)의 쉘 모드의 전형입니다.

서로 다른 진동 소음원에 대한 매우 체계적인 조사가 와치와 선더(1977)에 의해 수행되었다. 그림 43 과 44 에이,비 넥 카웨임하임 발전소에서 얻은 전형적인 결과를 보여줍니다.

그림. 43. 전 코어 중성자 검출기와 압력 용기의 뚜껑 나사에 부착 된 변위 센서 사이의 일관성. 변위 센서의 위치는 그림 1 에 나와 있습니다. 50(Neckarwestheim Power Plant(GKN);Wach 고 가르다,1977).

그림. 44. 크로스 코어 검출기와 코어의 동일한 측면에서 다른 하나 위에 위치한 검출기 간의 상관 관계 측정 결과(지케이엔;와치 및 선더,1977):(가)위상 시프트;(나)코헤언스.

도 43 은 반응기 압력 용기의 뚜껑 나사 중 하나에 부착된 전 코어 검출기와 변위 센서 사이의 일관성을 나타낸다.

그림. 50. 1975 년 바슬과 바우언파인드(1975 년)의 조사에 사용된 변위 및 압력 센서의 전형적인 위치.

이 기호는 뇌척수액 측면 운동의 계산된 공진 주파수를 나타냅니다. 도 1 과 관련하여 이미 논의되었다. 40.

뇌척수액이 측면 운동을 하면 이 운동은 기초 패드 위에 있는 압력 용기로 확실히 전달된다는 점에 유의한다(참조. 그림. 6). 따라서 압력 용기(태양 광)는 또한 진자로 움직일 것이고,순 효과는 이중 진자 운동입니다., 1973). 이 경우,진자 모델의 특성 주파수는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로 또는 원자로. 기호 전자는 상위 고유 주파수를 나타냅니다,어느,도면에 따라,중성자 신호에 기여하지 않습니다.

이중 진자 운동은 압력 용기의 측면 및 수직 변위를 초래합니다. 뚜껑 나사에 붙어 있는 진지변환 감지기는 압력 용기의 수직 진지변환에 과민합니다,즉 그것은 태양광 발전 수직 운동을 통해 진자 운동을 측정합니다. 반면에 전 코어 검출기는 압력 용기에 비해 코어의 순 측면 운동에 민감합니다.

비와 씨에 의해 표시된 고유 주파수는 수직 진동의 모델에서 계산되었다. 저자는 이러한 모드 시스템의 지원에 일부 비대칭에 의해 발생 하는 진자 운동 때문에 전 코어 신호에 기여 하는 것이 좋습니다.

변위 센서 대 전 코어 검출기 일관성과 전 코어 검출기 사이의 일관성은 모두 25 헤르츠까지 상당히 증가합니다. 오에스터레 외. (1973)및 바우어 파인드(1977 에이,비)이 여기 메인 냉각수 펌프의 잔류 불균형 질량에 의해 발생보고,기계적으로 기본 튜브를 통해 압력 용기로 실시된다.

그림 45 는 와치와 폰더(1977)에 의해 측정된 25 헤르츠에서의 위상 변화를 나타낸다. 이 그림을 보면,25 헤르쯔의 여기로 인해 코어 지지 배럴의 난황이 유도되어,교차 코어 검출기와 인접 검출기 사이의 반대 위상 사이의 위상 변화가 0 이 됩니다. 저자들은 25 헤르츠에서 뇌척수액의 난형화가 강제 운동이라고 보고했다. 계산 결과 실제 고유주파수는 23.5 헤르츠입니다. 이 주파수 값에서도 코헤어런스의 피크를 볼 수 있다(참조. 무화과. 43 및 44 에이,비).

그림. 45. 전 코어 검출기 사이의 위상 이동은 코어지지 배럴의 난소 화 쉘 모드의 전형적인(와치 및 선더,1977;에스페프 등., 1979).

교차 코어 검출기와 인접 검출기 사이의 반대 위상 사이의 제로 위상 편이가 20 헤르쯔 근처에서 발견되었다. (1979). 이 경우 뇌척수액의 난화 쉘 모드가 전 코어 노이즈의 주요 원인이라고 결론지었습니다.

그림 1 에서 볼 수 있는 위상 이동의 동작에 주목한다. 도 45 는 도면에 표시된 특정 쉘 모드에만 속한다. 다른 모드에 의해 초래 동작은 순서와 실제 모드의 방향에 따라 달라집니다. 그러나 쉘 모드의 결과 중에서 0°또는 180°단계 변화 가능한 모든 쌍의 ex-core detectors. 쉘의 다른 지점에서 변위 사이의 결정 론적 관계로 인해,쉘 모드 진동에 의해 유도 된 중성자 잡음은 코어 주위에 대략 균일 한 일관성을 보여줄 것입니다(메이요,1977;메이요와 커리,1977).

쉘 모드는 코어와 전 코어 감지기 사이의 물 두께를 변경하지 않으므로 쉘 모드 변위를 전 코어 감지기로 전달하는 메커니즘은 측면 코어 배럴 동작을 전달하는 해당 메커니즘과 다릅니다.

메이요와 커리의 수송 이론 계산(1977)은 코어 배럴의 쉘 모드 변위가 전 코어 잡음의 두 가지 다른 소스와 연관 될 수 있음을 보여줍니다. 이 중 하나는 쉘 내부 및 외부의 물 갭의 상대 두께의 변화에 의한 누설-플럭스 에너지 스펙트럼의 변조입니다. 두 번째 노이즈 소스는 외부 연료 어셈블리의 플럭스 변조입니다. 이 후자의 효과 때문에 셸 모드 뇌척수액의 진동은 코어 가장자리 근처의 어셈블리에 위치한 코어 내 검출기의 신호에서도 관찰 할 수 있습니다(메이요 외., 1975).

위에서 방정식에서 같은 방정식(12a),수량 δI(t,θ)/나(θ)을 나타내 정규화변동의 전 코어 검출기에 위치하는 각도 θ x axis. 셸은 코어 배럴과 열 차폐의 쉘 모드 변위를 각각 나타냅니다. 쉘 모드 변위를 전 코어 노이즈와 관련시키는 각각의 스케일 인자이다. 위의 방정식은 방정식(16)과 유사한 구조를 가지고 있습니다.

버나드 등의 최근 측정. (1979)는 페센 하임 발전소에서 수행되었으며 측면 운동과 쉘 모드가 전 코어 소음에 미치는 공동 영향을 매우 명확하게 보여줍니다. 뇌척수액 측면 운동에 해당하는 피크 외에,더 잘 해결 피크는 전 코어 자동 스펙트럼에 나타납니다. 피크 위치는 코어 배럴 및 열 차폐의 쉘 모드의 특성 주파수에 해당합니다.

다음으로 중성자 소음에 대한 연료 어셈블리 진동의 기여에 대해 논의하겠습니다. 도 1 의 기호 에프 1,에프 2 및 에프’1,에프’2. 43 및 44 에이,비 연료 어셈블리 벤딩 모드의 계산 된 고유 주파수를 나타냅니다. 조립체의 하단이 고정되고 상단이 자유인 경우에 대응한다. 이 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정 된 경우 두 개의 단부가 고정되어 있습니다.)

냉각제 흐름은 개별 연료 어셈블리의 측면 진동을 자극하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 그러나 그림 43 과 44 는 독립적 인 진동 외에도 연료 어셈블리가 결합 된 진동을 실행한다는 것을 나타냅니다.

연료 어셈블리의 독립적 인 진동은 분명히 압력 용기의 움직임을 자극하지 않습니다;즉,그들은 뚜껑 나사에 부착 된 변위 센서의 신호에 기여하지 않습니다. 그러나 결합 된 진동은 압력 용기 운동을 유도 할 수 있습니다. 그림 1 에서 볼 수있는 연료 어셈블리 굽힘 모드의 피크. 43 은 코어의 다른 부분에 위치한 연료 어셈블리의 측면 진동 사이의 중요한 결합을 나타냅니다. (기호 3 은 기본 루프의 특징적인 주파수를 보여줍니다. 그것은 대략 일치한다 에프 2.그림 44 는 연료 어셈블리 벤딩 모드에서 크로스 코어 검출기의 신호가 반대 위상에서 변동한다는 것을 보여줍니다. 이 결과로부터 연료 어셈블리의 결합된 진동은 코어지지 배럴의 측면 진동에 반응한다는 결론을 내린다(와치 및 선더,1977;메이요 및 커리,1977;메이요,1979). 이 결론에 따르면 연료 어셈블리 벤딩 모드에서의 크로스 코어 검출기의 반대 위상은 검출기에 가까운 코어 벤딩 한쪽의 연료에 의해 발생하는 반면,다른 쪽의 연료는 동일한 방향으로 구부러지지만 검출기에서 멀리 떨어져 있습니다. 연료 어셈블리 진동은 하부 및 상부 지지판을 통해 코어 배럴 운동에 결합됩니다.

위의 논의는 연료 어셈블리의 결합 된 진동으로 인한 전 코어 노이즈가 크로스 코어 검출기 사이의 180 의 상대 위상과 관련된 부분적으로 감쇠 노이즈임을 보여줍니다. 그러나 결합 된 진동은 코어의 플럭스 변동을 유도하여 전 코어 노이즈에 기여합니다. 문제의 기하학(플럭스-그라디언트는 코어의 반대쪽 가장자리에 반대 부호를 가짐)에서이 기여가 변동을 유도하며,마찬가지로 크로스 코어 검출기 사이에 180 의 위상 변화가 있습니다.

측면 연료 조립 운동이 전 코어 소음에 크게 기여한다는 것은 칼 버트 클리프 유닛 1 에서 전 코어 측정을 수행 한 스틸 만과 루빈(1977)에 의해서도 입증되었습니다. 크로스 코어 검출기 사이의 위상 편이는 1 과 10 사이의 전체 주파수 범위에서 180 인 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 저자는 뇌척수액 운동의 직접적인 영향이 6-10 헤르츠 범위에 국한되어 있다고보고합니다. 아래 6 헤르쯔 연료 어셈블리 벤딩 전 코어 소음에 주요 기여자로 확인 되었다. 스틸만과 루빈은 서로 다른 노이즈원의 상대적 기여도와 관련하여 1-10 헤르츠 범위의 평균 제곱 노이즈의 10%미만이 뇌척수액 운동의 직접적인 영향으로 인해 발생한다고 지적합니다.즉,연료의 결합된 진동은 코어 배럴 운동의 저주파 부분에 의해 유도된다.

프라이 등에 의해 다른 상황이 발견되었다. (1973,1975),초기 측정에서 팰리 세 이즈 공장에서 수행. 이 경우 전 코어 노이즈는이 값보다 1.5 헤르츠 아래에서 더 중요한 것으로 밝혀졌으며,이는 전 코어 노이즈의 가장 강력한 소스가 낮은 주파수에 있음을 나타냅니다. 그러나 크로스 코어 검출기의 신호는 반대 위상에서 변동했으며 전체 0.1-5 헤르츠 범위에서 매우 일관성이있었습니다. 전 코어와 코어 내 검출기 사이의 일관성은 1.5 헤르쯔 이하로 무시할 수 있었고 2 와 4 헤르쯔 사이의 단일성에 가까워졌습니다.

이러한 결과에 대한 논의를 위해 우리는 순수한 뇌척수액 운동이 핵의 중성자 장의 변화를 유도하지 않는다는 것을 상기한다. 그러나 연료 조립체 벤딩 모드 부근에서는 어셈블리의 결합 진동이 발생하여 코어 내 검출기로 측정할 수 있는 플럭스 변동을 유도합니다. 결합 된 진동은 그림 1 과 관련하여 논의 된 메커니즘을 통해 전 코어 노이즈에 기여합니다.

프라이 외. (1973,1975)및 Thie(1975a)결과 실제 사례 순수한 CSB 동의했 아래의 1.5Hz 입니다. 2-4 헤르쯔 주파수 범위에서 전 코어 및 코어 검출기의 상관 소음에 주요 기여 진동 코어 배럴에 의해 표현 하는’셰이 커 테이블’에 상대적인 연료 어셈블리의 측면 운동 했다. 그 이유는 과도한 마모로 인한 클램핑 손실에 의해 설명되었습니다.

최근 와치 및 선더(1977)및 버나드 등. (1979)는 연료 어셈블리 벤딩 주파수에서 전 코어와 코어 내 검출기 사이의 일관성이 증가 함을 입증했습니다. 이 결과는 팰리 세 이즈 사례와 동일한 철학에 의해 해석 될 수 있습니다.

연료 어셈블리가 결합 진동을 실행한다는 것은 코어의 다른 부분에 위치한 코어 내 검출기 사이의 코 히어 런스 조사에서도 추론 할 수 있습니다. 메이요와 커리(1977)의 수치 계산은 개별 어셈블리의 진동에 대한 중성자 반응이 매우 국소화되어 있음을 보여줍니다;즉,두 개의 코어 내 검출기가 서로 상당한 거리에있는 경우,서로 다른 어셈블리의 진동에 응답합니다. 먼 코어 검출기 사이의 일관성은 연료 어셈블리 특성 주파수에서 피크를 보여주는 것은 결합 된 진동의 추가 표시입니다(메이요와 커리,1977;버나드 등., 1979). 참고 메이요와 커리(1977)와 버나드 등의 측정에 나타나는 연료 어셈블리 고유 주파수. (1979)는 고정 된 최종 조건에 해당합니다.

우리는 위의 고려 사항에서 연료 어셈블리가 전체 코어에 결합 된 진동 만 실행한다는 것을 따르지 않는다고 강조합니다. 1977 년 워치 앤 선더(1977 년)는 원자로에서 상당한 양의 연료 어셈블리 진동이 코어의 다른 사분면에서 독립적으로 발생한다고보고합니다. 이 결론은 사전 작동 테스트 중 광범위한 조사와 몇 가지 전 코어 및 코어 내 중성자 잡음 측정(워치,1979)의 비교를 기반으로했습니다. 그림에서 볼 수있는 낮은 일관성 값. 주파수 값 에프 1 과 에프 2 는 동일한 결론을 제안합니다. 그러나 크로스 코어 검출기 사이의 낮은 일관성 값이 두 검출기의 신호가 서로 다른 노이즈 소스에 의해 구동된다는 것을 반드시 나타내는 것은 아닙니다. 낮은 측정 된 일관성은 또한 위상 내 및 위상 외 노이즈 소스 사이의 부분 소거 결과 일 수 있습니다(메이요,1977).

여기서 에스 1(티)과 에스 2(티)는 각각의 전 코어 신호입니다. 반면 엑스(티)과 와이(티)는 두 감지기의 신호에 기여하는 노이즈 소스를 나타내며 다음과 같이 표시되는 노이즈 소스 에스 1(티)과 에스 2(티)는 전 코어 챔버 중 하나에만 영향을 미칩니다(예:서로 다른 사분면의 연료 어셈블리의 독립적 인 진동).

도 8,38 및 44 는 크로스 코어 검출기 사이의 위상 편이가 0 또는 180 일 수 있음을 보여 주며,이는 위의 특성에 따라 다릅니다. 동일한 효과가 그림 1 에서 볼 수 있습니다. 이 경우,연료 조립체(177)는 연료 조립체(1977,1979,1979)의 교차 코어 검출기 쌍을 지칭한다. 이 후자의 그림은 매우 명확하게 보여줍니다 크로스-프시디자인의 진폭은 위상 시프트가 0 에서 180 사이에서’점프’하는 주파수에서 싱크를 나타냅니다. 우리는 실험 결과 메이 요(1977)의 전 코어 잡음의 주요 잡음 소스는 위상 또는 크로스 코어 쌍 사이의 위상 확인 결론.

그림. 46. 진폭과 크로스 코어 검출기 사이의 교차 스펙트럼의 위상 변화(메이요,1977,1979 비).

또 다른 어려움은 두 검출기 사이의 위상 편이와 관련이 있습니다. 방정식(89)는 경우 측정된 위상 변화에서 주어진 주파수 범위,예를 들어,180°,그것은 여전히 가능하에서 매우 중요 단계 노이즈 소스를’hidden’동일한 주파수 범위에서. 분명히 반대 검출기의 신호의 위상 내 및 위상 외 항을 분리 할 수있는 방법을 갖는 것이 바람직합니다.즉,그는 크로스 코어 이온 챔버 사이의 낮은 측정 된 일관성은 위상 내 및 위상 외 잡음 소스 사이의 부분적 취소의 결과 일 수 있다고 가정했다. 이 가정,방정식(89)및(92)할 수 있는 쉽게 해결을 산출,(Mayo, 1977)

위의 관계는 반대 이온화 챔버 사이의 교차 상관 측정에서 위상 및 위상 외 프로세스의 스펙트럼을 평가하는 역할을합니다.

도 1 에 도시 된 일관성 함수. 도 47 은 도 4 와 동일한 측정을 의미한다. 46. 도 48 은 도 1 에 도시된 결과로부터 평가된 인-위상 및 아웃-오브-위상 스펙트럼을 도시한다. 46 및 47. 우리는 도 46,47 및 48(메이요,1979 비)의 논의에 의한 분리 방법의 편의성을 설명한다.

그림. 47. 이 경우,코어 간 검출기 간의 일관성이 감소된다.

그림. 48. 또한,도 46,47 에서 평가된 인-위상 및 아웃-오브-위상 프로세스의 스펙트럼은 방정식을 통해(93 에이,비)(메이요,1977,1979 비).

7-11 헤르쯔 범위에서 본 일관성 함수의 큰 피크는 분명히 뇌척수액 측면 운동의 특성 주파수에 해당합니다. 이 주파수 범위에서 위상을 벗어난 스펙트럼은 그림 1 에 나와 있습니다. 48 은 교차 스펙트럼의 진폭과 동일합니다(그림 1 참조). 46)및 검출기 신호의 자동 스펙트럼(표시되지 않음). 1979 년 메이요는 7-11 헤르츠 범위의 유일한 중요한 소음원이라고 결론지었다.

계산된 고유주파수 및 추가 검출기 쌍을 이용한 측정값과의 비교는 도 47 및 도 48 에서 상기 11 헤르쯔에서 보이는 피크가 코어 지지 구조의 쉘 모드 진동에 해당한다는 것을 나타낸다.

피크에서 일관성 기능에 가까 3Hz(phase shift=180°)로 인해 연료 어셈블리를 굽힘 반응을 측면 동의 CSB 아래의 특징적인 주파수이다. 그림 48 은 연료 어셈블리 굽힘이 위상 외 스펙트럼에서 작은 넓은 피크로 표현된다는 것을 보여줍니다. 위상을 벗어난 스펙트럼을 검사하면 연료 어셈블리 벤딩 모드의 영역에서 주파수가 감소함에 따라 뇌척수액 측면 모션의 스펙트럼이 크기가 증가한다는 것을 나타냅니다. 연료 조립 운동에 대한이 백색이 아닌 입력은 실제 고유 주파수와 중성자 반응에서 관찰 된 피크 사이에 약간의 차이를 생성합니다(메이요와 커리,1977).

눈에 띄는 것은 6 헤르츠 부근에서 180,000,000,000,000 사이의 위상 편이의 급격한 변화이다. 반면 일관성 6 헤르츠 근처 매우 낮은 된다,위상 스펙트럼이 주파수에서 잘 정의 된 피크를 전시 한다. 공명은 반응성의 사회자 계수와 관련되었던 세계적인 진동 때문이. 이 소음원은 낮은 주파수의 횡 방향 운동으로 표현되는 위상 내 노이즈 소스와 위상 외 노이즈 소스 사이의 소거로 인해 발생합니다.

분리 방법은 12 헤르쯔에 가까운 위상 피크,즉 위상 편이가 180 와 같은 주파수 범위에서 나타냅니다. 이것은 최대 14 헤르쯔의 뇌척수액 운동의 지배에 의해 설명 될 수 있습니다. 가능한 모든 교차 스펙트럼 및 일관성 함수의 검사 일부 이온 챔버 쌍이 공명 아웃-오브-위상 스펙트럼에 등장,쉘 모드(메이요,1979 비)로 설정 확인.

이 방법의 명백한 어려움은 방정식(92)에서 후각파괴감(2923)의 무시에서 기인한다. 두 검출기에 영향을 미치는 독립적 인 노이즈 소스는 분리의 유효성을 위태롭게하므로 신호 간의’진정한 일관성’의 중요성을 평가하기 위해 다른 테스트를 적용해야합니다. 메이요(1977)에 의해 제안 된 매우 간단한 접근법 중 하나는 불일치가 일관성 함수를 감소 시키므로 방정식(93 에 따르면,비)평가 된 위상 내 및 위상 외 스펙트럼이 동일해질 것입니다. 위상 스펙트럼과 위상 스펙트럼의 유의 한 차이는 일관되지 않은 신호 구성 요소가 작다는 한 가지 표시입니다. 도 1 의 검사. 도 48 은 중성자 잡음 신호들이 본질적으로 25 헤르츠 이하의 일관성없는 잡음이 없음을 시사한다(메이요,1977).

(1977)와 메이요(1977)의 분리 방법은 전 코어 노이즈의 원인을 식별하는 데 유용한 도구입니다. 그러나 스펙트럼의 도입은 이러한 방법의 적용만을 기반으로 할 수 없습니다. 소음원을 완벽하게 식별하기 위해 다양한 측정(전 코어,인 코어,변위 센서 등)이 있습니다.)그리고 계산이 필요합니다.

우리는 마지막으로 섹션 2.2 를 참조하십시오. 그것은 거기에 언급 된 소련 내장 워-440 에서 중성자 소음의 주요 원인은 제어 요소의 독립적 인 진동입니다. 그것은 그룬 발트 등의 알에 의해 입증되었다. (1978)는 제어 요소 근처에 배치 된 두 개의 인 코어 검출기를 사용하여 요소의 측면 변위의 리사 주 곡선을 중성자 잡음 분석에 의해 결정할 수 있습니다.

코어 내 신호로부터 특정 요소의 기여도를 추출하기 위해,요소의 구동 메커니즘에 고정 된 가속도계와의 상관 관계가 사용되었다(그래브너 외., 1977). 리사주 곡선 측정 방법은 제어 요소 진동에 의해 구동되는 소음의 글로벌 구성 요소가 로컬 구성 요소에 비해 무시할 수 있다는 기대에 기반합니다. 이 문제와 관련 문제에 대한 논의는 윌리엄스(1970),피 1977,1978)및 피 1979 및 분석(1979)의 보고서를 참조하십시오.