doi: 10.52899/24141437_2025_01_69
UDK: 621.039.52.034.6

Analysis of using complex mathematical models to design nuclear power plants with liquid metal coolant

Горбачев А. А., Иванов А. А.
Article language: English
Citation Link: Gorbachev AA, Ivanov AA. Analysis of using complex mathematical models to design nuclear power plants with liquid metal coolant. Transactions of the Saint Petersburg State Marine Technical University. 2025;4(1):69–74. DOI:https://doi.org/10.52899/24141437_2025_01_69

Annotation

This article examines the development of control algorithms for nuclear power plants using complex mathematical models that allow for studying the operation of a nuclear power plant in various dynamic modes, especially during start-up and cooldown. The models are based on the change in the physical state of the liquid metal coolant. The article reviews the operating experience of nuclear power plants with liquid metal coolant and the application of complex mathematical models. Analysis of papers and online resources on the topic. Recent research has been used as a science and technology base for the development of a new generation of nuclear power plants with liquid metal coolant based on innovative solutions with increased nuclear and radiation safety, reliability, and improved weight, dimensional and operational parameters. To develop a nuclear power plant ahead of schedule and conduct comprehensive tests and research before its large-scale production, it is required to develop comprehensive mathematical models. Every experiment with a nuclear power plant is first tested on a computer model. This allows for safe and low-cost research of the reactor’s behavior in various modes, including emergency, for further development of control algorithms. Keywords: nuclear power plant; liquid metal coolant; mathematical simulation.

Bibliography

1. Федорович Е.Д., Курдюков И.И. Аналитический обзор опыта эксплуатации и современных разработок ядерных энергетических установок средней и малой мощности с жидкометаллическим теплоносителем. Часть 2 // Технологии обеспечения жизненного цикла ЯЭУ. 2020. № 3. С. 9–31. EDN: RHOORV
2. Тошинский Г.И. Атомная энергетическая установка с жидкометаллическим теплоносителем для подводных лодок. В кн.: Роль российской науки в создании отечественного подводного флота / под ред. А.А. Саркисова. Москва: Наука, 2008. С. 600–613.
3. Тошинский Г.И. Первый в мире реактор с теплоносителем свинец-висмут стенд 27/ВТ. Как всё начиналось. В кн.: V Между- народная конференция: «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях» (ТЖМТ-2018). Обнинск: ГНЦ РФ ФЭИ, 2019. С. 8–57.
4. Сорокин А.П., Кузина Ю.А. Физическое моделирование гидродинамики и теплообмена в быстрых реакторах с жидкометаллическим теплоносителем // Атомная энергия. 2020. Т. 128, № 5. С. 259–268. EDN: IJNICG
5. Замуков В.В., Курдюков И.И., Разуваев Е.Н. Внедрение сквозной технологии разработки алгоритмов управления сложными техническими системами объектов ВМФ // Судостроение. 2012. № 2. С. 34–39. EDN: OZCTCH