Кросс-верификация одномерных и трёхмерных моделей парогенератора РУ ВВЭР

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В нормативных документах по безопасности АЭС постулируется необходимость снижения консерватизма расчётных методик, особенно при исследовании запроектных аварий (ЗПА). Это подразумевает необходимость построения более тонких моделей, учитывающих как реальную геометрию объекта, так и характерные для него процессы.

При моделировании аварийных режимов работы реакторной установки (РУ) традиционно используются системные одномерные коды (такие, как RELAP, ATHLET, CATHARE). В ряде задач их возможности оказываются недостаточны для адекватного описания всех процессов в специфической геометрии ядерной энергетической установки (ЯЭУ), и использование одномерного подхода приводит к необходимости введения в расчётную методику дополнительных консервативных допущений. Так, в некоторых элементах ЯЭУ (верхняя и нижняя камеры смешения, опускной участок реактора, активная зона, пространство под защитной оболочкой, горизонтальные парогенераторы и пр.) пространственное распределение параметров существенно неодномерно, и требуется использование трёхмерных моделей с высокой степенью детализации расчётной сетки в анализируемой области. Такие модели успешно реализуются в коммерческих CFD-кодах, хорошо зарекомендовавших себя в последнее время в самых разных отраслях промышленности. Однако использование их для оценки безопасности всей ЯЭУ принципиально ограничено очень высокими вычислительными затратами. Кроме того, CFD-коды требуют большого объёма данных по верификации и валидации заложенных в них моделей для получения одобрения или аттестации надзорными органами. В настоящее время системные коды остаются основным расчётным средством анализа безопасности АЭС, а применение CFD-кодов связано с необходимостью более детального анализа процессов и явлений в ограниченных областях.

Возможным решением проблемы снижения консерватизма расчётных оценок при сохранении разумных вычислительных затрат является совместное использование системных и CFD кодов для выполнения связанных расчётов. Однако в этом случае возникает необходимость обеспечения их взаимодействия, что представляет собой отдельную сложную задачу [1]. В качестве примера исследований в этой области можно привести проект NEPTUNE, реализуемый CEA и EDF и направленный на включение тепло-гидравлических моделей различного уровня (системных, компонентных и CFD) в один многошкальный расчётный комплекс для выполнения реалистичных расчётов двухфазных течений [2 - 4].

Другим способом совместного использования системных и CFD кодов является кросс-верификация. Международный опыт использования системных кодов для анализа различных процессов в ЯЭУ показывает, что точность результатов расчётов сильно зависит от нодализационной схемы, а в конечном итоге - от опыта конкретного пользователя [5]. В то же время прямые эксперименты для объектов сложной конструкции зачастую невозможны, в особенности применительно к аварийным режимам, что делает затруднительным выполнение верификационных исследований и не позволяет обосновать корректность модели объекта в системном коде. Использование кросс-верификации трёхмерных CFD кодов с системными кодами является альтернативным способом проверки корректности одномерных моделей. Более точное знание полей физических параметров в исследуемом объекте позволяет выявить особенности поля и учесть их в одномерных моделях. Таким образом, совместное использование одномерных системных кодов и трёхмерных CFD-кодов в форме кросс-верификации для фиксированных задач позволяет уточнить одномерные модели и сохранить приемлемую скорость счёта.

Отдельно стоит отметить, что применительно к большому кругу задач, характерных для ядерной энергетики, коммерческие CFD коды нуждаются в совершенствовании заложенных в них моделей. Такие важные для аварийных режимов на АЭС процессы, как течение пароводяной смеси, фазовые переходы, межфазный теплообмен, наличие неконденсирующихся газов и аэрозолей в теплоносителе, противоток фаз и пр. [6] моделируются пока недостаточно адекватно. Причём основное внимание должно уделяться совершенствованию моделирования процессов, протекающих в объектах, определяющих безопасность АЭС. Одним из таких объектов является парогенератор (ПГ), а все перечисленные процессы характерны для его работы в номинальных и аварийных режимах.

В данной статье представлен пример совместного использования системных и CFD кодов для анализа течения однофазного теплоносителя в коллекторах и теплообменных трубках парогенератора РУ ВВЭР. Рассмотрен только номинальный режим работы ПГ, кросс-верификация для аварийных режимов планируется на следующих этапах работы.

При исследовании тяжёлых аварий основное внимание уделяется процессам выхода водорода под защитную оболочку, а также выходу энергии и массы из корпуса реактора в устройство локализации расплава. Эти процессы непосредственно затрагивают целостность защитной оболочки (ЗО), являющейся последним барьером на пути распространения радиоактивных продуктов деления (ПД) в окружающую среду. Однако существует возможность попадания продуктов деления в атмосферу даже в случае, когда последний барьер сохраняет свои защитные функции в полном объёме. Поверхности теплообменных труб и коллекторов парогенератора составляют границу первого контура, и при массовом разрушении теплообменных труб радиоактивные продукты деления попадают с теплоносителем в межтрубное пространство и распространяются с паром по второму контуру. Поскольку трубопроводы второго контура находятся вне пределов ЗО, неплотность или возможные дополнительные отказы элементов, обеспечивающих его герметичность, приводят к выходу ПД в атмосферу. Таким образом, происходит байпассирование продуктами деления локализующих систем безопасности.

Поэтому оценка целостности теплообменных труб и коллекторов парогенератора при ЗПА является важной и актуальной задачей анализа безопасности, связанной с изучением путей повреждения третьего и четвёртого барьеров.

Правильная оценка целостности труб ПГ невозможна без адекватного описания процессов и явлений в ПГ в тех случаях, когда ПГ существенно влияет на ход аварии. Для одних задач достаточно только балансных соотношений, для других требуются подробные модели. Так, наиболее распространённое моделирование трубчатки горизонтальных ПГ при помощи трёх слоёв по высоте оказывается слишком грубым в случае аварий с быстрым снижением уровня в ПГ, когда обезвоживается и разогревается большой массив труб. В этом случае требуется более подробное разбиение трубчатки на высотные слои. При исследовании процессов осаждения радиоактивных аэрозолей и продуктов деления на теплообменной поверхности ПГ также требуется подробное разбиение трубчатки на объёмы для более точной оценки массы, осевшей на единицу площади, и, соответственно, теплового потока на данный участок трубки. Кроме этого, обращение движения теплоносителя в отдельных трубках приводит к изменению распределения ПД вдоль труб.

Отдельно стоит выделить необходимость адекватного моделирования процессов во втором контуре парогенераторов. Этот контур характеризуется сложным режимом течения пароводяной смеси и важностью для отвода тепла от первого контура. В аварийных режимах становится важной не столько правильная оценка теплообмена между первым и вторым контуром, сколько оценка абсолютных значений физических параметров - прежде всего, давления, поскольку оно определяет работу пассивных систем безопасности. теплоноситель дискретизация одномерный

В России расчётный анализ теплогидравлических процессов в ПГ ВВЭР выполняется с помощью как системных одномерных кодов (RELAP, CATHARE, ATHLET, MELCOR и пр.), так и трёхмерных кодов [7]. Несмотря на бурное развитие конечно-элементных моделей за последние 20 лет, сделавшее возможным локальное использование коммерческих CFD кодов при обосновании безопасности ЯЭУ, полностью заменить системные коды они пока не могут.

При анализе протекания тяжелых аварий РУ ВВЭР применяется программный комплекс улучшенной оценки СОКРАТ (Система Отраслевых Кодов для Расчётного Анализа Тяжёлых Аварий) [8], в котором сосредоточены как преимущества системного подхода к анализу ЯЭУ, так и современные достижения в области моделирования отдельных элементов и процессов. Программный комплекс (далее - код) СОКРАТ обеспечивает сквозное моделирование широкого спектра теплогидравлических, физико-химических и термомеханических явлений на всех этапах развития аварийного процесса от исходного события до выхода расплава за пределы корпуса реактора, с учетом конструктивных особенностей ВВЭР. Верификационные исследования СОКРАТ выполнены как по отдельным явлениям, так и на данных интегральных экспериментов, и подтверждают способность кода адекватно описывать совокупность процессов и явлений, определяющих протекание запроектной аварии в РУ ВВЭР. Возможности кода СОКРАТ позволяют составить относительно простую нодализационную схему ПГ, адекватно описывающую динамику основных интегральных параметров ПГ в номинальных и некоторых аварийных режимах.

Парогенератор РУ ВВЭР представляет собой однокорпусной теплообменный аппарат горизонтального типа с погруженной теплообменной поверхностью (рис. 1). Подробное описание конструкции и процессов в ПГ РУ с ВВЭР приводится в [9], [10]. Единая методология для построения нодализационных схем ПГ РУ ВВЭР строго не определена, однако из совокупности работ в данном направлении [11-14] можно составить достаточно полное представление об особенностях моделирования этого сложного объекта.

Рис. 1 Общий вид парогенератора ПГВ: а) - вид сверху; б) - поперечное сечение

Корректность использования той или иной модели ПГ следует оценивать в контексте конкретной задачи. При моделировании ПГ в составе РУ часто требуется адекватно воспроизвести лишь параметры на входе в ПГ и на выходе из него. При решении задач, не связанных с существенным изменением уровня в ПГ, на практике достаточно применения упрощенной модели, хорошо описывающей коэффициент теплопередачи, который не зависит от уровня в достаточно широких пределах.

Для описания режимов, связанных со снижением уровня в ПГ, таких как отказ регулятора подачи питательной воды, течь питательного трубопровода, разрыв паропровода, требуются более сложные модели. Неопределенность вносят два фактора: зависимость между уровнем ПГ, тепловой нагрузкой и коэффициентом теплопередачи, а также начальная масса воды в ПГ. Разбиение трубного пучка по высоте и длине на элементы с различной тепловой нагрузкой позволяет описать теплопередачу и запас воды более адекватно. В этом случае упрощенное моделирование ПГ небольшим количеством элементов может дать достаточно достоверную оценку по интегральным параметрам. Поэтому делаются попытки описать неодномерные процессы в ПГ с помощью одномерных кодов за счёт моделирования большого количества параллельных вертикальных каналов, и такой подход вполне оправдан для изучения отдельных эффектов [15]. С другой стороны, точность любой расчётной схемы ограничена степенью неопределённости используемых корреляций и данных по свойствам материалов, а также вычислительными затратами. Количество расчетных узлов не должно быть чрезмерным, чтобы не утяжелять машинную ресурсоемкость модели, особенно для продолжительных запроектных и тяжёлых аварий, характерное время развития которых может достигать 24 часов.

Анализ расчётов [11-14], выполнявшихся ранее средствами различных одномерных кодов, показывает, что использование модели первого контура из трех одномерных элементов с различными высотными отметками и модели второго контура с рециркуляцией позволяет достаточно адекватно моделировать основные процессы, протекающие в горизонтальном парогенераторе, в режимах нормальной эксплуатации и некоторых аварийных режимах. Обзор моделей ПГ, используемых в интегральных одномерных кодах, их преимуществ и недостатков, а также анализ опыта их применения позволил построить модель ПГ для отечественного кода СОКРАТ.

Расчетная схема парогенератора для кода СОКРАТ представлена на рис. 2. В пучке теплообменных труб ПГ выделено три пакета труб для описания снижения площади теплопередающей поверхности пропорционально уменьшению массы котловой воды. Распределение геометрических объемов и теплообменной поверхности по высоте производится в соответствии с проектными зависимостями площади поверхности теплообмена и объема пароводяной смеси от уровня пароводяной смеси в парогенераторе. Нижний пакет включает 17 % теплообменных трубок, средний - 34 % трубок, верхний - 49 % трубок. Существенная неоднородность температуры теплоносителя вдоль теплообменных трубок от горячего к холодному коллектору требует деления трубок на ячейки в продольном направлении. При этом трубки считаются прямыми. Опыт показывает, что при равномерном разбиении достаточно шести элементов [11-13].

Со стороны второго контура парогенератор представлен моделью с рециркуляцией, с выделением подъемного участка, включающего все межтрубные каналы (канал SG_RISER), и опускного участка, объединяющего свободные от теплообменных трубок каналы и межпакетные коридоры (канал SG_DOWNCOMER). Для моделирования естественной циркуляции пароводяной смеси во втором контуре ПГ подъёмный и опускной участки связаны друг с другом. Каждый из участков состоит из четырёх ячеек. Три ячейки подъёмного участка связаны через граничные условия соответственно с тремя пакетами теплообменных труб. В целом, второй контур парогенератора разделен на одиннадцать зон по высоте и представлен восьмью объемами, описывающими:

- зону подачи питательной воды (камера SG_FW);

- нижний объем между корпусом парогенератора и нижним рядом трубного пучка (канал SG_BOTTOM);

- погружной дырчатый лист ПДЛ (канал SG_SEP);

- объём над погруженным дырчатым листом, в котором происходит основная сепарация пароводяной смеси (камера SG_UP);

- верхний паровой объем парогенератора (канал SG_TOP);

- пароотводящие трубы и паровой коллектор парогенератора (камера SG_STEAM).

Рис. 2. Нодализационная схема парогенератора РУ ВВЭР

Подача питательной воды осуществляется через квази-канал SG_FW_IN, с граничным условием SG_MFW. Стенка корпуса парогенератора представлена тепловым элементом, включающим теплоизоляцию, для учёта потерь тепла в окружающую среду.

Базовая модель ПГ, разработанная в коде СОКРАТ, является приемлемой для анализа номинальных режимов и аварийных сценариев без существенного снижения уровня воды в ПГ. Для более полного и реалистичного анализа всех режимов работы ПГ требуется совершенствование базовой модели на основе информации о трёхмерном распределении параметров теплоносителя и котловой воды. Это распределение может быть найдено при помощи CFD кодов. На первом этапе работы в CFD-коде STAR CD была специально построена трёхмерная модель первого контура ПГ.

Компоновочное решение трубного пучка ПГ таково, что все трубки в горизонтальном ряду имеют разную длину, причём разница по внутреннему и внешнему пакетам составляет до нескольких метров. Это приводит к неоднородности сопротивления каналов и, соответственно, к различию скоростей и расходов по отдельным трубкам в зависимости от их положения в пучке. Кроме того, за счёт несоосности размещения коллекторов существует неравномерность в количестве питательной воды, раздаваемой над пучками труб, выходящими из горячего коллектора в противоположные стороны. В результате теплоноситель в теплообменных трубках остывает неодинаково, и разброс его температуры на входе в холодный коллектор составляет несколько градусов. Отдельно стоит отметить, что современные расчёты, основанные на использовании системных одномерных кодов, не учитывают эксплуатационных изменений в условиях работы ПГ. Так, часть теплообменных трубок ПГ при их повреждении заглушается, что оказывает влияние на распределение расходов по остальным трубкам.

Перечисленные неоднородности не могут быть учтены достаточно адекватно в используемых в настоящее время одномерных системных кодах. Поэтому актуальна разработка трёхмерных моделей для более детального изучения процессов, имеющих место в ПГ со стороны как первого, так и второго контура. В этой связи с использованием средств кода STAR CD разработаны две трехмерные конечно-элементные модели проточной части первого контура ПГ, учитывающие конструктивные особенности коллекторов и теплообменного пучка (линейные размеры, геометрию, гибы и проч.). Эти модели включают гидродинамические объёмы, ограниченные внутренними поверхностями теплообменных труб и коллекторов, и не учитывают второй контур. Расчетная область изображена на рис. 3.

Рис. 3. Расчетная область ПГ в STAR CD

В первой (базовой) модели теплообменные трубы объединены в 738 блоков с использованием модели одномерного пористого тела. Каждый блок включает от 4 до 18 теплообменных трубок. Количество объёмов в поперечном сечении блоков соответствует числу труб в каждом блоке (рис. 4). Размер расчётной сетки - 2,5 миллиона контрольных объёмов.

Вторая модель ПГ более детальная и описывает каждую теплообменную трубку как отдельное пористое тело (рис. 5). Расчётная сетка в этой модели насчитывает 3,5 миллиона контрольных объёмов.

Рис. 4 Расчётная сетка в поперечном сечении пучка теплообменных труб (трубы сгруппированы в блоки)

Рис. 5 Расчётная сетка в поперечном сечении пучка теплообменных труб (трубы представлены по отдельности)

В обеих моделях области внутри коллекторов разбиты на контрольные объёмы, что позволяет моделировать трёхмерное течение теплоносителя (рис. 6). Во всех расчётах использована k-щ-модель турбулентности. Более подробная информация о модели, обоснование принятых допущений, нодализации и численных опций представлена в статье [16].

Рис. 6. Расчётная сетка перфорированной части коллектора

С использованием построенных моделей ПГ были выполнены расчёты по кодам СОКРАТ и STAR CD, в результате которых были получены значения скорости в теплообменных трубах и коллекторах в номинальном режиме. На рис. 7 показано поле скоростей фильтрации в среднем поперечном сечении пучка теплообменных труб в соответствии с рис. 4. Для определения значения скорости теплоносителя в теплообменной трубке достаточно скорость фильтрации разделить на пористость (равную 0,33 в базовой модели ПГ). Скорости теплоносителя в пакетах труб, найденные для базовой модели ПГ в коде STAR CD, были сопоставлены с результатами расчёта по коду СОКРАТ. Анализ результатов показал, что значения скорости в трубках нижнего, среднего и верхнего пакетов трубного пучка, найденные по коду СОКРАТ, укладываются в диапазон значений, найденных из расчётов по базовой трёхмерной модели STAR CD (табл.1).

Таблица 1. Распределение относительной (расчётной к средней проектной) скорости теплоносителя по трубному пучку для базовой модели ПГ СОКРАТ

Рис. 7. Скорость фильтрации теплоносителя в пучке теплообменных труб (схема дискретизации типа UD)

В то же время, сравнение обнаруживает различия в распределении поля скорости по пакетам труб. В трёхмерной задаче максимальные значения приходятся на трубки нижнего пакета, и убывают от нижнего к верхнему пакету. В расчётах по коду СОКРАТ высотное поле скоростей относительно равномерное (отношение максимальной скорости к минимальной составляет 1,04). Подобное расхождение объясняется тем, что в отличие от трёхмерной задачи в одномерных расчётах значение гидравлического сопротивления принималось одинаковым для всех трубок (трубки прямые, одной длины). Поэтому трёхмерные расчёты можно использовать для корректирования значений коэффициентов гидравлического сопротивления пакетов труб одномерной модели.

Отдельно стоит отметить заметный разброс (от минимального до максимального значения) скоростей по трубкам в пределах одного пакета в трёхмерной постановке задачи: в трубках нижнего пакета он составляет 25 %, в трубках среднего пакета 34 %, в трубках верхнего пакета 24 %. Это означает, что для номинального режима работы ПГ описание трубного пучка при помощи одномерной модели с разбиением на три пакета вносит неопределённость в поле скоростей по каждому пакету около 30 %. Возможным путём снижения этой неопределённости является описание всех труб одного пакета не одной эффективной трубкой, а тремя и более.

Для оценки влияния на результаты расчёта степени детализации расчётной сетки в коде СОКРАТ была построена более подробная модель ПГ. Пучок теплообменных труб был представлен пятью пакетами труб по высоте (вместо трёх пакетов в базовой модели), а по длине трубки были разбиты на восемь ячеек вместо шести. Кроме того, учитывалось различие в длине трубок, расположенных в трёх нижних пакетах (длина трубок в верхних пакетах одинакова). Сравнение результатов, полученных из расчётов по кодам STAR CD и SOCRAT, представлено в табл. 2.

Таблица 2. Распределение относительной (расчётной к средней проектной) скорости теплоносителя в пакетах трубного пучка для детализированной модели ПГ СОКРАТ

Применение детализированной модели ПГ СОКРАТ позволяет получить более реалистичное распределение скорости теплоносителя по пакетам труб, чем при использовании базовой модели. Скорость течения убывает при переходе от нижних трубок к верхним, что соответствует результатам расчёта по трёхмерной модели в STAR CD. Тем не менее, в части трубок значения скорости незначительно вышли за пределы интервалов, определённых в расчёте по STAR CD.

В рамках анализа чувствительности в соответствии с рекомендациями [1] базовая трёхмерная модель ПГ (с представлением групп теплообменных труб в виде пористого блока) была протестирована и использованием схем дискретизации первого (типа UD) и второго (типа MARS) порядка. Падение давления от горячего к холодному коллектору в схеме первого порядка составило 0,1391 МПа, а в схеме второго порядка 0,1377 МПа. Расхождение в значениях скорости течения в трубках также относительно мало, см. табл. 3 и рис. 8-9.

В целом, расхождение результатов, полученных с использованием двух схем дискретизации, не превышает 5 %.

Таблица 3. Разброс скорости теплоносителя при использовании различных схем дискретизации

Рис. 8. Поле относительного статического давления теплоносителя в пучке теплообменных труб (схема первого порядка, типа UD)

Рис. 9. Поле относительного статического давления теплоносителя в пучке теплообменных труб (схема второго порядка, типа MARS)

С целью оценить влияние степени детализации расчётной сетки STAR CD на распределение скорости в трубках результаты, полученные с использованием базовой модели ПГ, были сопоставлены с результатами применения детализированной модели ПГ, в которой каждая трубка представлена пористым телом. Результаты сравнения показаны на рис. 10. Максимальное значение составило 4,80 м/с, а минимальное 3,32 м/с. То есть, сгущение сетки приводит к изменению скорости теплоносителя не более чем на 5 %.

Рис. 10. Поле скорости теплоносителя в пучке теплообменных труб (дискретизация типа UD)

Сравнение полученных результатов с данными станционных измерений или экспериментальными данными не проводилось ввиду их отсутствия. Ряд измерений выполнялся для изучения циркуляции котловой воды, но на данном этапе второй контур ПГ не моделируется.

Что касается анализа неопределённостей, то его выполнение целесообразно на следующих стадиях работы, когда гидравлическая модель будет дополнена моделью теплопроводности в стенках коллекторов и теплообменных труб. В этом случае в качестве параметров неопределённости можно выделить граничные условия по теплообмену со вторым контуром; температуру теплоносителя на входе в ПГ; расход теплоносителя в трубках. Неопределённости граничных условий определяются неоднородным распределением подачи питательной воды и, соответственно, различной температурой котловой воды во втором контуре ПГ. Изменение температуры на входе в горячий коллектор может быть вызвано различными условиями течения теплоносителя в петлях ГЦТ и эксплуатационными особенностями РУ. Наконец, количество и расположение в пучке заглушенных труб влияет на распределение потока теплоносителя по трубному пучку. Дополнительный эффект может оказывать отложение продуктов коррозии, влияющее на шероховатость поверхности труб.

Необходимость и способы дальнейшего совершенствования одномерных моделей ПГ связаны с адаптацией CFD кодов для моделирования аварийных режимов со снижением уровня котловой воды и оголением части трубного пучка. Однако в этом случае требуется решение связанной задачи течения двухфазной жидкости или перегретого пара в трубках, существенно отличающихся друг от друга по условиям теплообмена с водой второго контура. Следующим шагом в развитии трёхмерной модели ПГ должен быть учёт наличия неконденсируемых газов, аэрозолей и продуктов деления в теплоносителе. Правильное описание режима течения в трубках позволит определить поле температур и напряжённо-деформированное состояние трубок с большей степенью реалистичности по сравнению с современными расчётными моделями.

Трёхмерная модель позволит исследовать возможность локального обращения или стагнации расхода пароводяной смеси в отдельных трубах или массиве труб, что затруднительно при использовании современных одномерных кодов. Выявление неоднородности величины и направления потока теплоносителя по пучку теплообменных труб позволит подобрать в рамках одномерных моделей системных кодов оптимальное разбиение всего массива труб на группы, сходные по направлению и величине расхода и описать их при помощи малого количества эффективных труб. Таким образом, кросс-верификация результатов расчётов по CFD и системным кодам позволяет снизить консерватизм одномерных моделей системных кодов, и в то же время определить приоритетные направления совершенствования CFD моделей.

В работе показана важность и эффективность совместного использования CFD и системных кодов для анализа безопасности ядерных энергетических установок.

В рамках трёхмерного подхода разработана модель парогенератора РУ ВВЭР для CFD кода STAR CD. Построена и обоснована нодализационная схема ПГ для системного кода СОКРАТ.

С использованием кода STAR CD и кода СОКРАТ выполнены гидродинамические расчёты течения теплоносителя по коллекторам и теплообменным трубам в номинальном режиме работы РУ ВВЭР. Выполнена кросс-верификация поля скоростей в пучке теплообменных труб. Учитывая значительное различие двух моделей по степени детализации теплообменных труб и коллекторов, согласие значений скорости течения теплоносителя в трубах можно считать хорошим.

Поле скоростей, полученное из расчётов по CFD-коду STAR CD, позволяет снизить неопределённости модели ПГ в коде СОКРАТ.

Намечены этапы дальнейшего развития трёхмерной модели ПГ в STAR CD для выполнения кросс-верификации результатов расчётов аварийных режимов работы ПГ. Кросс-верификация для аварийных сценариев потребует выполнения трёхмерных расчётов течения двухфазной смеси и перегретого пара с учётом теплообмена со средой второго контура. Совершенствование одномерной и трёхмерной моделей ПГ планируется осуществить на следующих этапах работы.

Список литературы

1. J. Mahaffy et al. Best Practice Guidelines For the Use of CFD in Nuclear Reactor Safety Applications, NEA/CSNI, 2007

2. Guelfi, M. Boucker, J.M. Herard et al. «A New Multi-Scale Platform for Advanced Nuclear Thermal-Hydraulics Status and Prospects of the NEPTUNE Project», NURETH-11, Avignon, France, October 2-6, 2005.

3. D. Bestion, A. Guelfi «Multiscale analysis of nuclear reactors thermal-hydraulics - the NEPTUNE project», La Houille Blanche, № 5, 2005.

4. Guelfi, D. Bestion, M. Boucker et al. «NEPTUNE: A New Software Platform for Advanced Nuclear Thermal Hydraulics», Nuclear Science and Engineering, July 2007, V. 156, № 3, P. 281-324.

5. H.J. Allelein et al. International Standard Problem ISP-47 on Containment Thermal Hydraulics - Final Report, NEA/CSNI, 2007.

6. M. Scheuerer et al. «Evaluation of Computational Fluid Dynamics Methods for Reactor Safety Analysis» - Final Synthesis Report, ECORA, 2005.

7. О.И. Мелихов, В.И. Мелихов, Ю.В. Парфенов «Математическое моделирование теплогидравлических процессов в горизонтальном парогенераторе с помощью кода STEG», Новое в российской электроэнергетике, № 8, 2008 г.

8. Leonid Bolshov, Valery Strizhov «SOCRAT - The System of Codes for Realistic Analysis of Severe Accidents», Proceedings of ICAPP '06 Reno, NV USA, June 4-8, 2006

9. Б.И. Лукасевич, Н.Б. Трунов, Ю.Г. Драгунов, C.Е. Давыденко «Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций» - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004

10. Н.Б. Трунов, С.А. Логвинов, Ю.Г. Драгунов. «Гидродинамические и теплохимические процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР», М.: Энергоатомиздат, 2001.

11. T. Haapalehto, D. Bestion «Horizontal steam generator modeling with CATHARE: validation on several nodalization schemes on plant data», 2nd Int. Seminar of Horizontal Steam Generator modeling, Lappeenranta, Finland, 1993.

12. A.Moskalev, S.Pylev, V.Roginskaya et al. «ATHLET calculations for comparative analysis of WWER SG models and test calculations for station blackout», NSI RRC KI Report No 90-12/1-4-99, Moscow, Russia, 1999.

13. В.Н. Носатов «Моделирование аварийных режимов реакторов типа ВВЭР», дисс. к. т. н. - М.: ИБРАЭ РАН, 2005.

14. А.А. Горчаков, О.В. Кувшинова «Моделирование нестационарных теплогидравлических процессов парогенераторов РУ С ВВЭР-1000 на основе усовершенствованной версии расчетного кода КОРСАР», Сборник трудов 7-го межд. сем. по горизонт. пароген. - Подольск: ОКБ «Гидропресс», 2006.

15. В.Л. Рогинская «Распределение паросодержания и скоростей пароводяной смеси во втором контуре парогенератора ПГВ-1000 при стационарных условиях», М: РНЦ «КИ», 2000.

16. A.V. Shishov et al. «Development of a 3D model of tube bundle of VVER reactor steam generator», 2nd Workshop «Experiments and CFD Codes Application to Nuclear Reactor Safety» - Grenoble: OECD/CEA, 2008.

Размещено на Allbest.ru