Предварительные результаты расчета международной тестовой задачи V1000CT-1 c использованием интегральных теплогидравлических программных комплексов

Исследование результатов испытаний режима подключения одного главного циркуляционного насоса к трем работавшим. Изучение модели пространственной кинетики и межпетлевого перемешивания в реакторе. Расчет пространственного поля остаточных тепловыделений.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 15.01.2019
Размер файла 3,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Предварительные результаты расчета международной тестовой задачи v1000ct-1 c использованием интегральных теплогидравлических программных комплексов

Г.В.Алехин, С.А.Курбаев, М.А.Быков

ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия

Аннотация

Результаты испытаний режима подключения одного главного циркуляционного насоса (ГЦН) к трем работавшим, полученные во время пусконалодочных работ на 6 блоке АЭС «Козлодуй» в Болгарии и приведенные в спецификации OECD/NEA VVER-1000 (V1000 CT-1), были использованы для проведения расчетов по интегральным теплогидравлическим кодам, которые применяются в ОКБ «Гидропресс» и включают модели пространственной кинетики и межпетлевого перемешивания в реакторе.

Рассматриваемый тестовый режим характеризуется быстрым увеличением расхода теплоносителя и несимметричным уменьшением температуры на входе в активную зону, что приводит к несимметричному росту энерговыделения в активной зоне.

Результаты проведенных расчетов сопоставляются с результатами проведенных испытаний и результатами расчетов по другим теплогидравлическим кодам (DIN3D/ATHLET, RELAP5-3D и др.).

Введение

Для расчета переходных процессов в наилучшем приближении в ОКБ «Гидропресс» в настоящее время применяются программные комплексы (ПК) ТРАП-КС [1]-[2], ПК ДКМ [3] и ПК КОРСАР/ГП [4], включающие модели пространственной кинетики и неполного перемешивания в реакторе.

ПК ТРАП-КС включает ранее разработанный ПК ТРАП-97 (включает программы ДИНАМИКА-97 и ТЕЧЬ-М-97) и программные модули (ПМ) КАМАЗ и КАМЕРА-В2.

КАМАЗ - ПМ для расчета теплогидравлических и нейтронно-физических процессов в активной зоне реактора. Модель теплогидравлических процессов основана на разработанной ранее в комплексе ТРАП-97 модели КАНАЛ-97 и позволяет проводить расчеты активных зон с числом каналов до 500 и количеством расчетных узлов по высоте до 30. Трехмерный расчет нейтронного поля в активной зоне осуществляется программным модулем (ПМ) КАРТА, использующим ПК САПФИР [5] для подготовки констант и расчета стационарного состояния реактора в процессе выгорания (разработаны в НИТИ им. А.П.Александрова). ПМ КАРТА предназначен для расчета нейтронно-физических процессов в активной зоне реакторов типа ВВЭР в трехмерном двухгрупповом диффузионном приближении. Для решения уравнений кинетики используется конечноразностный метод с 1, 6 или 24 расчетными узлами на ТВС в плане.

Для уточненного описания потоков вблизи границ областей с различными нейтронно-физическими свойствами в ПМ КАРТА реализована модификация алгоритма Аскью-Такеды или метод коррекции коэффициентов диффузии (МККД) [6].

КАМЕРА-В2 - расчет процессов перемешивания теплоносителя в напорной и сборной камерах реактора. Методика расчета процессов в камерах реактора основана на уравнениях сохранения массы и энергии теплоносителя. Турбулентный массобмен между расчетными ячейками моделируется введением в уравнение энергии и концентрации борного раствора коэффициента турбулентного массообмена.

ПК ДКМ включает код ДИНАМИКА-97, входящий в состав ПК ТРАП-97, ПМ КАМЕРА-В2 и ПМ МАЗ-3. ПМ МАЗ-3 (разработан ОКБ «Гидропресс») предназначен для исследования теплогидравлической обстановки в активной зоне и реакторе типа ВВЭР в нестационарных режимах с учетом трехмерной пространственной кинетики в покассетном приближении. Для решения уравнений кинетики применяется библиотека коэффициентов аппроксимации кода БИПР-7. Для решения уравнений кинетики используется метод конечных разностей с одной точкой на кассету и итерационный метод последовательной верхней релаксации. Для повышения точности расчета кода применяется МККД [6].

ПК КОРСАР/ГП является развитием ранее разработанной НИТИ им. А.П.Александрова первой базовой версии кода КОРСАР, аттестованной в Ростехнадзоре. Дополнительно в ПК КОРСАР/ГП включен ПМ КАРТА для расчета пространственной кинетики, а также ПМ КАМЕРА-В2 (расчет процессов межпетлевого перемешивания в реакторе) и ПМ ТВЭЛ-2 и ТВЭЛ-3 (расчет термомеханических свойств твэлов). ПМ КАМЕРА-В2, ТВЭЛ-2 и ТВЭЛ-3 разработаны в ОКБ «Гидропресс».

Ранее были проведены тестовые расчеты по этим программным комплексам переходного режима с подключением ГЦН петли к трем работавшим для 6 блока АЭС «Козлодуй» на момент кампании 172 эффективных суток [7].

В стандартной проблеме V1000 CT-1 [8] рассматривается аналогичный режим с подключением ГЦН для 6 блока АЭС «Козлодуй» на мощности 27,46% (824 МВт), но на момент кампании 30,7 эффективных суток. В исходном положении регулирующая 10-я группа органов регулирования находится в положении 36% от низа активной зоны. В ходе переходного процесса ее положение не изменяется.

Определены три задачи для теста V1000CT-1:

· Задача 1 - расчет переходного процесса в реакторной установке с использованием точечной модели нейтронной кинетики.

· Задача 2-совместный трехмерный нейтронно-физический и теплогидравлический расчет переходного процесса в реакторе и активной зоне с использованием заданных граничных условий.

· Задача 3 - расчет переходного процесса в реакторной установке в наилучшем приближении.

Для задачи 3 предлагается рассмотреть основной и дополнительно экстремальный сценарий. В экстремальном сценарии дополнительно рассматривается выброс органа регулирования из регулирующей группы в секторе, находящимся вблизи петли с подключаемым ГЦН. Результаты решения стандартной проблемы V1000CT-1 приведены, в частности, в [9]-[10].

В настоящей работе приведены результаты расчета основного сценария по ПК ТРАП-КС и некоторые результаты расчета, полученные по ПК ДКМ. В тесте необходимо провести сравнение результатов расчета с полученными результатами испытаний.

Дополнительно с целью проверки расчета процессов межпетлевого перемешивания в реакторе проведен расчет по ПК ТРАП-КС режима закрытия отсечного клапана (БЗОК) на одном парогенераторе (стандартная проблема V1000-CT2 (задача 1) [11]. Это испытание проведено на 6 блоке АЭС «Козлодуй» для первой топливной загрузки в начале кампании на мощности 281 МВт (концентрация борной кислоты - 7,2 г/кг; группы 9-10 полностью погружены в активную зону, 8-я группа находится в положении 84% от низа активной зоны, остальные группы полностью извлечены из активной зоны, положение групп регулирования не меняется от времени). После закрытия БЗОК парогенератора температура теплоносителя в изолированной петле значительно возрастает, а в других петлях изменяется незначительно, что приводит к несимметричному распределению температуры теплоносителя на входе в активную зону.

Принятые допущения

В таблицах 1-2 приведены принятые в тексте и на графиках условные обозначения и сокращения, на рис. 1-4 используемые расчетные схемы.

Для расчета режимов закрытия БЗОК ПГ и подключения ГЦН к трем работавшим по ПК ТРАП-КС используется следующее разбиение реакторной установки. Система теплоносителя первого контура представлена четырьмя расчетными циркуляционными петлями, на одной из которых расположен КД.

По длине тракта циркуляции теплоносителя в петлях выделены три макроучастка: горячий трубопровод, тепловыделяющие трубки ПГ, холодный трубопровод.

Каждая петля разбивалась на следующее количество расчетных объемов: горячий трубопровод - два расчетных объема; горячий коллектор ПГ - один расчетный объем; трубчатка ПГ - пять расчетных объемов; холодный коллектор ПГ - один расчетный объем; холодный трубопровод ГЦТ - пять расчетных объемов; соединительный трубопровод между КД и ГЦТ - три расчетных объема.

Каналы активной зоны реактора разбиваются на 20 участков по высоте обогреваемой части твэлов, а твэлы в каждой ячейке - на 10 участков по радиусу. Кроме того, для всех каналов учитывается один необогреваемый входной и один необогреваемый выходной участок канала.

Активная зона реактора представлена многоканальной моделью, включающей 163 канала, характеризующих поведение всех ТВС активной зоны и 18 каналов протечек. Нодализационная схема активной зоны приведена на рис. 3. В расчете использовалась расчетная схема с шестью точками на кассету и МККД. Периферийные кассеты окружены рядом шестигранных каналов (всего 54 канала), в которых проводится расчет плотности нейтронного потока в шести точках на один канал в плане.

Подготовка библиотеки нейтронно-физических констант для ТВС и условных каналов отражателя для ПК ТРАП-КС проведена по комплексу программ САПФИР. В качестве узловых значений параметров обратных связей НФХ приняты следующие значения: плотность теплоносителя - 0,7816; 0,7144; 0,6093 и 0,4501 г/см3; температура топлива - 543, 873, 1773 и 2600 К; концентрация бора в теплоносителе - 0; 0,5; 1,20; 2,00 г В/кг. При нахождении текущих значений теплогидравлических параметров между используемыми расчетными узлами значения НФХ интерполируются, а при выходе за пределы экстраполируются при помощи интерполяционного полинома, приведенного в [2]. Учет эффектов гетерогенности на границе с отражателем учитывается неявно при подготовке констант отражателя.

В расчетах моделируются показания комплектов АКНП, в каждом из которых моделируются показания 3 каналов, расположенных равномерно по азимуту в соответствии с проектной документацией. Каждый из этих каналов включает два детектора, расположенных симметрично относительно середины активной зоны. К первому комплекту АКНП относятся каналы 1,10 и 20, ко второму- 5, 15 и 25 (рис.4).

При расчете НКР с использованием ПМ КАМЕРА-В2 (рис. 1) рассматривается опускной и подъемный участок НКР. При этом принято следующее разбиение на расчетные элементы: количество участков разбиения по сечению для опускного участка - 40; количество участков разбиения по высоте опускного участка - 20; количество шестигранных каналов по сечению для подъемного участка напорной камеры - 163; количество участков по высоте в подъемном участке напорной камеры - 10.

Расположение входных патрубков реактора задано на первом участке по ходу движения теплоносителя.

Принято допущение о выравнивании поля аксиальных скоростей на последнем участке опускной части НКР.

На участках опускной части и последнем участке подъемной части НКР на основе уравнений сохранения массы и минимизации потерь давления по замкнутому контуру определяются расходы теплоносителя в поперечном направлении. На остальных участках подъемной части принято допущение о равенстве аксиальных скоростей и отсутствии поперечного течения.

На первом участке СКР выделена область, в которой выделяются шестигранные каналы (их количество соответствует количеству кассет в активной зоне). Принято допущение о выравнивании полей аксиальных скоростей на выходе из этих каналов. В этой области происходит расчет поперечных расходов на основе уравнений сохранения массы и минимизации потерь давления по замкнутому контуру.

При расчете СКР принято следующее разбиение на расчетные элементы:

? количество участков разбиения по сечению - 40;

? количество участков разбиения по высоте - 10.

На участках с первый по десятый проводится расчет поперечных расходов между выделенными секторами из уравнений сохранения массы и минимизации потерь давления по замкнутому контуру. Область в центральной части СКР (рис. 2), в которой принимается идеальное перемешивание теплоносителя, в расчете не учитывается.

ПМ КАМЕРА-В2 использует моделирование турбулентного массообмена в реакторе, основанное на использовании коэффициента турбулентного массообмена, который задается в зависимости от числа Рейнольдса (Re) пропорционально Re0,875 c параметрическим коэффициентом KТ, который определяется по результатам сопоставления расчетных и экспериментальных значений параметров на входе в активную зону при испытаниях по межпетлевому перемешиванию на действующих энергоблоках и на экспериментальных стендах. Кроме того, в модели имеется возможность задать угол закрутки потока в опускном участке НКР (баз), определяющего дополнительное смещение потоков теплоносителя с различной температурой или концентрацией бора относительно ожидаемого. При проведении расчетов можно найти оптимальные значения Кт и баз на основании определения минимальных среднеквадратичных отклонений между расчетом и экспериментом по температуре теплоносителя на входе в активную зону.

Для режима закрытия БЗОК ПГ проведен расчет двух вариантов. В первом случае расчет проведен по ПМ КАМЕРА-В2 с заданными граничными условиями в петлях РУ (температура и расход теплоносителя в соответствии с таблицей 3). В этом случае определяется поле температур только на входе в активную зону. Путем поиска оптимальных значений Кт и баз, определяются настроечные параметры ПМ КАМЕРА-В2. Во втором варианте расчет проведен по ПК ТРАП-КС с использованием полноконтурной схемы и полученных ранее по ПМ КАМЕРА-В2 значений Кт и баз. Результаты расчета основных параметров РУ сравниваются с результатами испытаний.

При расчете режима с закрытием БЗОК ПГ по ПК ТРАП-КС приняты также следующие предположения:

· исходная мощность реактора, давление первого и второго контура, положение ОР СУЗ приняты в соответствии с данными испытаний;

· ЭГСР турбины работает в режиме поддержания давления в ГПК 5,13 МПа;

· гидравлические характеристики петель в пределах погрешности их определения были скорректированы таким образом, чтобы расчетное значение расхода теплоносителя через активную зону в стационарном состоянии примерно соответствовало данным испытания;

· частота вращения ГЦН 1-4 была скорректирована таким образом, чтобы расчетные значения расходов теплоносителя в петлях примерно соответствовали данным испытания;

· регулятор уровня в КД поддерживает исходное значение уровня в КД;

· в исходном состоянии принято стационарное отравление реактора, которое не изменяется в ходе переходного процесса, исходное состояние активной зоны получено поиском критической концентрации борной кислоты.

При решении стандартной проблемы V1000-CT1 приняты следующие основные допущения:

· исходная мощность реактора, давление первого и второго контура, положение ОР СУЗ приняты в соответствии с данными испытаний;

· ЭГСР турбины работает в режиме поддержания давления в ГПК 6,05 МПа;

· гидравлические характеристики петель в пределах погрешности их определения были скорректированы таким образом, чтобы расчетное значение расхода теплоносителя через активную зону в стационарном состоянии примерно соответствовало данным испытания, при этом характеристики различных петель приняты одинаковыми;

· уставки на включение (отключение) ТЭН КД приняты в соответствии с [8];

· расход питательной воды в ПГ1-3 в течение первых 130 с процесса приняты по данным испытаний, а в дальнейшем учитывается работа регуляторов уровня в ПГ режиме поддержания заданного уровня;

· в исходном состоянии значения физических уровней в ПГ1-4 были выставлены в соответствии с данными испытаний путем задания характеристик регуляторов уровня в ПГ

· изменение частоты вращения подключаемого ГЦН принято в соответствии с [8];

· значение настроечного коэффициента турбулентного массообмена (KТ) для ПМ КАМЕРА-В2 принято по результатам его определения в режиме закрытия БЗОК ПГ, закрутка потока в опускной части НКР в расчете не учитывается;

· регулятор уровня в КД поддерживает исходное значение уровня в КД.

В проведенных расчетах не учитываются отклонения НФХ от ожидаемых. Расчет пространственного поля остаточных тепловыделений проведен в соответствии со стандартом MS ISO 10645-92 без учета погрешности расчета, исходное значение остаточного тепловыделения соответствует стационарному значению для исходной мощности реактора.

В [8] упоминается о том, что перед режимом подключения ГЦН к трем работавшим энергоблок работал на мощности 75% от номинальной, затем мощность была снижена до 21% от номинальной и поддерживалась несколько часов в диапазоне 21-30% от номинальной.

Поскольку точная предыстория изменения мощности и концентрации борной кислоты в [8] не приведена для стандартной проблемы V1000 -CT1 проведен расчет трех вариантов.

Во всех вариантах принято допущение, что отравление реактора соответствует уровню мощности 75% от номинальной. В варианте 1 определялась критическая концентрация борной кислоты, в варианте 2 она принята в соответствии с [8] равной 5,95 г/кг. Изменение отравления в ходе переходного процесса в вариантах 1 и 2 не учитывается.

В варианте 3 проведена оценка влияния нестационарного отравления на ход переходного процесса. В исходном состоянии на уровне мощности 75% от номинальной принято ожидаемое положение регулирующей группы ОР СУЗ ( 80% от низа активной зоны). Принимается стационарное отравление реактора, соответствующее исходному уровню мощности. В начальный период происходит снижение уровня мощности до уровня менее 30% от номинальной путем ввода регулирующей группы до положения 36% и изменения концентрации борной кислоты. Рассматривается период перед подключением ГЦН к трем работавшим в течение 3023 с. По истечении этого времени при мощности реактора 824 МВт было проведено подключение ГЦН. В течение всего рассматриваемого процесса учитывается нестационарное отравление реактора.

Расчет по ПК ДКМ проведен при тех же условиях, что и расчет варианта 1, проведенного по ПК ТРАП-КС.

При проведении расчетов первые 100-200 с просчитывались без возмущений, чтобы убедиться в достижении стабилизации параметров.

Результаты выполненных расчетов и их обсуждение

реактор кинетика насос тепловыделение

Результаты расчета режима с закрытием БЗОК ПГ с использованием ПК ТРАП-КС и ПМ КАМЕРА-В2 приведены на рис. 5-18.

Сопоставление основных расчетных (по ПК ТРАП-КС) и экспериментальных параметров в исходном и конечном состояниях приведено в таблице 4. Сравнение показывает, что основные сравниваемые параметры в исходном и конечном состояниях находятся в диапазоне погрешности измерений. В отличие от эксперимента в расчете происходит незначительное снижение мощности примерно до уровня 8,9% от номинальной. Исходное значение критической концентрации борной кислоты отличается от полученной в испытании незначительно.

Распределение температуры теплоносителя на входе в ТВС, а также разницы температуры холодной нитки петли 1 и температурами на входе в ТВС (dTk), полученное по ПМ КАМЕРА-В2 приведены на рис. 12-14, 18. По результатам проведенных вариантных расчетов получено значение угла закрутки потоков теплоносителя в НКР, при котором имеет место минимальное отклонение результатов расчета от эксперимента, равное 12є. Это значение принято и при расчете по ПК ТРАП-КС.

Качественно картина распределения полей температур на входе в ТВС, полученная в расчете по ПК ТРАП-КС и ПМ КАМЕРА-В2, совпадает с данными испытания (рис. 13-14). В активной зоне образуется сектор с повышенной температурой, расположенный вблизи петли с закрытым БЗОК ПГ. Имеются переходные области, в которых температура теплоносителя на входе в ТВС соответствует промежуточным значениям между температурой теплоносителя в холодной нитке отсеченной петли и соседних петель. В этих областях наблюдаются максимальные отклонения расчетных и экспериментальных данных. В большинстве ТВС отклонения расчетных и экспериментальных значений входной температуры теплоносителя незначительны.

Результаты проведенного сопоставления показывают, что ПК ТРАП-КС ПМ КАМЕРА-В2 может моделировать рассмотренный процесс межпетлевого перемешивания с приемлемой точностью.

Результаты расчета режима подключения ГЦН к трем работавшим и их сопоставление с данными испытания и результатами расчета по другим кодам приведены на рис. 19-41.

Сопоставление основных параметров в исходном состоянии, приведенное в таблице 5, показывает, что основные теплогидравлические параметры находятся в диапазоне погрешности измерения. При этом ПК ТРАП-КС для варианта 1 дает завышенное значение критической концентрации борной кислоты на 0,5 г/кг по сравнению с данными [8]. Для варианта 3 это отклонение составляет 0,3 г/кг. Это отклонение находится в пределах погрешности определения критической концентрации борной кислоты по ПК ТРАП-КС. Изменение мощности реактора перед подключением ГЦН для варианта 3 приведено на рис. 30.

Критическая концентрация, определенная по ПК ДКМ, составила в исходном состоянии 6,25 г В/кг.

После подключения ГЦН со стороны петли №3 происходит снижение температуры теплоносителя примерно на 3,2єС (рис.26). Из-за наличия отрицательных обратных связей по плотности теплоносителя и температуре топлива происходит несимметричное увеличение мощности реактора от 24 до 42 МВт (рис.19-20) . Наибольшее увеличение мощности имеет место для варианта 2. В варианте 3 после 30 с процесса начинается снижение мощности реактора, связанное с влиянием нестационарного отравления. При расчете по ПК ДКМ приращение мощности составило 30,7 МВт, т.е. немного меньше полученного в варианте 1 по ПК ТРАП-КС (35,5 МВт).

Сопоставление расчетного изменения мощности реактора и ее приращения по ПК ТРАП-КС с результатами расчета по другим кодам (DIN3D/ATHLET, RELAP5-3D, TRAC-PF1/NEM, RELAP5/PARKS) приведено на рис. 19-20. Результаты сопоставления показывают, что приращение мощности для варианта 2 в ПК ТРАП-КС больше, чем по другим кодам, для варианта 1 меньше, чем по коду RELAP5-3D, но больше, чем по другим кодам.

Сопоставление расчетного исходного усредненного по сечению активной зоны аксиального профиля энерговыделения с профилями, полученными по кодам BIPR и TRAC/NEM (рис. 31) показывает на их удовлетворительное согласие для вариантов 1 и 2. Для варианта 3 в нижней части активной зоны достигаются более высокие значения энерговыделения, чем в вариантах 1 и 2.

Картограммы распределения энерговыделения между ТВС (Kq) в различные моменты времени приведены на рис. 36-40. На рис.38-40 приведено сопоставление результатов расчета между ПК ТРАП-КС и DIN3D/ATHLET в момент времени 15 с. Максимальные отклонения составляют для вариантов 1-3 соответственно 3.58, 3.94 и 5.05%.

Распределение полей температур на входе в ТВС в зависимости от времени после подключения ГЦН приведено на рис. 35.

В стационарном состоянии температура теплоносителя в холодной нитке петли №2 меньше, чем в петлях 1 и 4, что связано с влиянием холодного теплоносителя, попадающего через СКР в петлю №2 из горячей нитки петли №3. Расчетные и экспериментальные значения температуры теплоносителя в петлях РУ качественно согласуются между собой (рис. 26-27). В результате на входе в ТВС образуется сектор с пониженной температурой теплоносителя, примыкающий к петле №2 (рис 35). После подключения ГЦН на 11 с процесса в активную зону начинает поступать более холодный теплоноситель из петли №3 и в активной зоне начинает образовываться «холодный» сектор со стороны подключаемой петли, который постепенно расширяется и становится максимальным на 15 с. При этом сектор с пониженной температурой, примыкающий к петле №2, постепенно уменьшается. К 20 с процесса на входе в ТВС практически происходит выравнивание поля температур.

Из полученных результатов расчета следует удовлетворительное согласие с экспериментальными данными основных параметров (давление первого и второго контура, температура теплоносителя в петлях РУ). Отклонение расчетной температуры теплоносителя в петле №3 связано с отсутствием учета инерционности термопар, которое значительно влияет на их показания.

Заключение

Программный комплекс ТРАП-КС был использованы для проведения расчетов стандартных проблем V1000-CT1 (задача 3) и V1000-CT2 (задача 1) и сопоставления с данными испытаний и результатами расчета по другим кодам. Дополнительно для решения стандартной проблемы V1000-CT1 (задача 3) был применен программный комплекс ДКМ.

Результаты проведенных расчетов показывают, что рассматриваемые комплексы могут моделировать рассматриваемые режимы с приемлемой по отношению к экспериментальным данным точностью.

Список литературы

1. М.А.Быков, С.И.Зайцев, Ю.В.Беляев, Г.В.Алехин (ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия), А.П.Егоров, В.И.Гусев (НИТИ им. Александрова, Сосновый Бор, Россия). Совершенствование программно-расчётного комплекса ТРАП-97. Учёт пространственных эффектов в реакторе. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА №1, 2006 г (стр 48-52).

2. М.А.Быков, С.И.Зайцев, Г.В.Алехин, Курбаев С.А. (ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия), А.П.Егоров, В.И.Гусев (НИТИ им. Александрова, Сосновый Бор, Россия). Развитие программного кмплекса ТРАП-97. Анализ чувствительности. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА №1, 2006 г (стр 53-61).

3. G.V.Alekhin, Yu.V.Belyaev, S.I.Zaitsev, M.A.Bykov, Yu.N.Nadinsky, O.V.Kudryavtsev. Experimental&Design organization “Gidropress”, Podolsk, Russian Federation. Development of local parameters in WWER core considering 3-D kinetics. Proceedings of the thirtennth Symposium of AER. Dresden. Germany. 22-26 September 2003.

4. Драгунов Ю.Г., Быков М.А., Василенко В.А., Мигров Ю.А.. ОКБ «Гидропресс», НИТИ имени А.П.Александрова. Опыт применения и развитие расчетного кода КОРСАР для обоснования безопасности АЭС с ВВЭР. Теплоэнергетика №1, 2006, стр. 43-47.

5. G.V.Artyomov, A.V.Elshin, A.S.Ivanov et al. “Devepopment of neutron-physics models of varies types of reactors on the basis if unified algoritms of applied code package SAPFIR”. Proceedings of the 10-th International Seminar on Reactor Physics, Moscow, 2-6 September, 1997, p.34.

6. T.Takeda, Y.Komano. Extension of Askew's Coarse Mesh Method to Few-Group Problems for Calculating Two-Dimensional Power Distribution in Fast Breeder Reactors. Jounal of Nuclear Science and Technology, 15(7), pp. 523-532,1978.

7. Г.В.Алехин, С.А.Курбаев, М.А.Быков, С.И.Зайцев, Ю.В.Беляев. ФГУП ОКБ «Гидропресс», Подольск, Россия. Ю.А.Мигров, В.Г.Коротаев, О.В.Кувшинова. ФГУП НИТИ им. Александрова, Сосновый Бор, Россия. Кросс-верификация расчетных комплексов ТРАП-КС, ДКМ и Корсар/ГП по результатам динамических испытаний на действующих энергоблоках с ВВЭР-1000. The 5-th International conference. FSUE OKB “Gidropress”, Podolsk, Russia, 29 May - 1 June, 2007.

8. B. Ivanov, K. Ivanov, P. Groudev, M. Pavlova, V Hadjiev. VVER-1000 coolant transient benchmark. Phase 1 (V1000CT-1). Volume 1: Final Specifications (Revision 4). Main coolant pump (MCP) switching on. NEA/OECD, NEA/NSC/DOC (2002)6.

9. S. Kliem, T.Hohne, U.Rohde. FZ Dresden-Rossendorf; Institute of Safety Research, Germany. Y. Kozmenkov. SSC RF - IPPE, Obninsk, Russian Federation. DYN3D/ATHLET and ANSYS CFX calculations of the OECD VVER-1000 coolant transient benchmark. “Safety assurance of NPP with WWER”. The 5-th International conference. FSUE OKB “Gidropress”, Podolsk, Russia, 29 May - 1 June, 2007.

10. B. Ivanov, K. Ivanov, E. Royer, S.Aniel, U.Bieder, N.Kolev, P.Groudev. Overview and status of the OECD/DOE/CEA VVER-1000 coolant transient (V1000CT) benchmark. 14-th Symposium AER, 2004.

11. N.Kolev, S.Aniel, S.Royer, U.Bieder, D.Popov, Ts.Topalov. VVER-1000 Coolant Transient Benchmark (V1000CT), Volume II: Specification of the VVER-1000 Vessel Mixing Problems, OECD/NEA, March 2004.

Приложение

Таблица 1 -Принятые условные обозначения

Сb

концентрация борной кислоты, г/кг (g/kg)

dP

перепад давления, МПа (MPa)

dTк

разница температуры теплоносителя в холодной нитке первой петли и температуры теплоносителя на входе в к-ю ТВС, K

G

расход, кг/с (kg/s)

Keff

эффективный коэффициент размножения, отн.ед. (rel.units)

Kq

коэффициент неравномерности энерговыделений между кассетами, отн.ед. (rel.units)

Kvz

коэффициент неравномерности энерговыделений по объему активной зоны, отн.ед. (rel.units)

N

средняя мощность реактора (мощность реактора по показаниям каналов АКНП), МВт (MW)

P

давление, МПа (MPa)

T

температура, K(С)

t

время процесса, с (s)

отклонение, отн.ед. (rel.units)

Таблица 2 - Принятые сокращения

АКНП

система автоматического контроля нейтронного потока

АЭС

атомная электрическая станция

ВВЭР

водоводяной энергетический реактор

ГЦН

главный циркуляционный насос

ГЦТ

главный циркуляционный трубопровод

ГПК

главный паровой коллектор

КД

компенсатор давления

МККД

метод коррекции коэффициентов диффузии

НКР

напорная камера реактора

ном

номинальный

НФХ

нейтронно-физические характеристики

ОР

орган регулирования

ПГ

парогенератор

рис.

рисунок

РУ

реакторная установка

СКР

сборная камера реактора

СУЗ

система управления и защиты

ТВС

тепловыделяющая сборка

ТЭН

трубчатый электронагреватель

ЭГСР

электрогидравлическая система регулирования турбины

Таблица 3 - Граничные условия для расчета по ПМ КАМЕРА-В2 режима закрытия БЗОК ПГ

Параметр

Петля 1

Петля 2

Петля 3

Петля 4

Расход теплоносителя, кг/с

4566

4676

4669

4819

Температура теплоносителя, єС

282,2

269,9

269,0

269,2

Таблица 4. Основные параметры в исходном и конечном состоянии. Закрытие БЗОК ПГ1. Эксперимент/ТРАП-КС

Параметр

Исходное состояния

Конечное состояние

Точность

измерения

Испытание

ТРАП-КС

Испытание

ТРАП-КС

Значение

Значение

Мощность в активной зоне, МВт

±60

281

280,7

-0,3

286

266,6

-19,4

Давление над активной зоной, МПа

±0,3

15,593

15,567

-0,026

15,593

15,663

-0,07

Температура в холодной нитке петли 1, К

±1,5

541,75

541,72

-0,03

555,35

554,19

-1,16

Температура в холодной нитке петли 2, К

±1,5

541,85

541,76

-0,09

543,05

542,7

-0,35

Температура в холодной нитке петли 3, К

±1,5

541,75

541,74

-0,01

542,15

541,9

-0,25

Температура в холодной нитке петли 4, К

±1,5

541,75

541,82

0,07

542,35

542,15

-0,20

Температура в горячей нитке петли 1, К

±2,0

545,0

544,73

-0,27

554,85

554,11

-0,74

Температура в горячей нитке петли 2, К

±2,0

545,0

544,83

-0,17

548,55

547,55

-1,00

Температура в горячей нитке петли 3, К

±2,0

544,9

544,79

-0,11

545,75

545,15

-0,60

Температура в горячей нитке петли 4, К

±2,0

545,0

544,87

-0,13

546,45

545,66

-0,79

Расход теплоносителя через активную зону, кг/с

±450

18971

18966

-5

18730

18831

101

Расход теплоносителя через петлю 1, кг/с

±110

4737

4727

-10

4566

4573

7

Расход теплоносителя через петлю 2, кг/с

±110

4718

4716

-2

4676

4716

-60

Расход теплоносителя через петлю 3, кг/с

±110

4682

4693

9

4669

4704

35

Расход теплоносителя через петлю 4, кг/с

±110

4834

4830

-4

4819

4838

19

Давление в ПГ1, МПа

±0,2

5,11

5,13

0,02

6,51

6,51

0

Давление в ПГ2, МПа

±0,2

5,13

5,13

0

5,14

5,14

0

Давление в ПГ3, МПа

±0,2

5,15

5,13

-0,02

5,15

5,14

-0,01

Давление в ПГ4, МПа

±0,2

5,13

5,13

0

5,14

5,14

0

Концентрация борной кислоты, г/кг

-

7,20

7,26

0,06

7,20

7,26

0,06

Таблица 5. Стационарное состояние. Сопоставление основных расчетных и экспериментальных параметров. Подключение ГЦН к трем работавшим

Параметр

Данные испытания

ДКМ

Варианты ТРАП-КС

1

2

3

Значение

Значение

Значение

Keff

-

-

1.000

1,000210

-

1,009587

-

1,0000

-

Мощность в активной зоне, МВт

824,0

±60

823,99

823,92

-0,08

824,2

0,2

823,63

-0,37

Давление над активной зоной, МПа

15,60

±0,3

15,607

15,602

0,002

15,602

0,002

15,601

0,001

Температура в холодной нитке петли 1, К

555,55

±2,0

555,57

555,69

0,14

555,69

0,14

555,90

0,35

Температура в холодной нитке петли 2, К

554,55

±2,0

554,01

554,13

-0,42

554,12

-0,41

554,26

-0,29

Температура в холодной нитке петли 3, К

554,35

±2,0

554,28

554,42

0,07

554,42

0,07

554,59

0,24

Температура в холодной нитке петли 4, К

555,25

±2,0

555,33

555,49

0,24

555,47

0,22

555,67

0,42

Температура в горячей нитке петли 1, К

567,05

±2,0

567,06

567,40

0,35

567,42

0,37

567,74

0,69

Температура в горячей нитке петли 2, К

562,85

±2,0

561,75

562,07

-0,78

562,09

-0,76

562,23

-0,62

Температура в горячей нитке петли 3, К

550,75

±2,0

550,45

550,44

-0,31

550,48

-0,27

550,52

-0,23

Температура в горячей нитке петли 4, К

566,15

±2,0

566,11

566,47

0,32

566,47

0,32

566,77

0,62

Расход теплоносителя через активную зону, кг/с

13611

±800

13461

13490

-121

13490

-121

13507

-104

Расход теплоносителя через петлю 1, кг/с

5031

±200

5047

5052

21

5052

21

5072

20

Расход теплоносителя через петлю 2, кг/с

5069

±200

5070

5076

7

5076

7

5074

5

Расход теплоносителя через петлю 3, кг/с

-1544

±200

-1703

-1693

-149

-1694

-150

-1694

-150

Расход теплоносителя через петлю 4, кг/с

5075

±200

5051

5055

-20

5056

-19

5055

-20

Давление в ГПК, МПа

5,937

±0,2

6,06

6,06

0,123

6,06

0,123

6,03

0,093

Концентрация борной кислоты, г/кг

5,95

-

6,25

6,46

0,51

5,95

0

6,25

0,30

Рис. 3 - Расчетная схема активной зоны,

расположение групп ОР СУЗ, ориентация петель РУ для ПК ТРАП-КС

Рис. 4 - Схема расположения каналов внезонных датчиков

Закрытие БЗОК ПГ

Рис.5 - Изменение мощности реактора. ТРАП-КС

1 - средняя мощность; 2-4 - 1-3 канал АКНП

Рис. 6 - Показания каналов АКНП первого комплекта. ТРАП-КС

1 - ПГ1; 2- ПГ2; 3-ПГ3; 4 - ПГ4

Рис. 7 - Давление в ПГ. ТРАП-КС

1 - испытание; 2 - ТРАП-КС

Рис.8 - Давление над активной зоной.

1-4 - петли 1-4 (ТРАП-КС);

5-8 - петли 1-4 (испытание)

Рис.9 - Температура теплоносителя в холодных нитках петель

1-4 - петли 1-4 (ТРАП-КС);

5-8 - петли 1-4 (испытание)

Рис.10- Температура теплоносителя в горячих нитках петель

1-2 - холодная и горячая нитки петли №1 (ТРАП-КС); 3-4 - холодная и горячая нитки петли №1 (испытание)

Рис.11- Температура теплоносителя в петле с отсекаемым БЗОК

1- КАМЕРА-В2; 2 - испытание

Рис.12- Температура теплоносителя на входе в ТВС в конце процесса

Закрытие БЗОК ПГ

Эксперимент

КАМЕРА-В2

ТРАП-КС

Рис.13- Распределение dTk в конце режима с закрытием БЗОК

Рис.14 - Распределение температуры теплоносителя на входе в ТВС в конце режима с закрытием БЗОК

Закрытие БЗОК ПГ

Рис.15 - Распределение температуры теплоносителя на входе в ТВС в конце процесса. Испытание/ТРАП-КС

Рис.16 - Распределение температуры теплоносителя на выходе ТВС в конце процесса. Испытание/ТРАП-КС

Закрытие БЗОК ПГ

Рис. 17 - Распределение dTk. Эксперимент/ТРАП-КС/Отклонение

Рис.18 - Распределение dTk. Эксперимент/КАМЕРА-В2/Отклонение

Подключение ГЦН

1 - DIN3D/ATHLET;

2-4 - ТРАП-КС (варианты 1-3); 5 - ДКМ

Рис.19 - Мощность реактора

1 - DIN3D/ATHLET; 2 - RELAP5-3D

3 - TRAC-PF1/NEM; 4 - RELAP5/PARKS

5 -7 - ТРАП-КС (варианты 1-3); 8 - ДКМ

Рис.20 - Приращение мощности реактора

1-4 - петли 1-4 (эксперимент )

5-8 - петли 1-4 (ТРАП-КС, вариант 1)

Рис.21 - Перепад давления на ГЦН

1-4 - петли 1-4 (ТРАП-КС, вариант 1)

Рис.22- Расход теплоносителя в петлях

1 - средняя мощность; 2-4 - 1-3 канал АКНП

Рис. 23 - Показания каналов АКНП первого комплекта. ТРАП-КС (вариант 1)

1-4 - петли 1-4 (ТРАП-КС, вариант 1)

5-8 - петли 1-4 (испытание)

Рис.24 - Давление в ПГ

1- испытание; 2- DIN3D/ATHLET;

3- 5 - ТРАП-КС (варианты 1-3); 6 - ДКМ

Рис. 25 - Давление над активной зоной

1-4 - петли 1-4 (испытание)

5-8 - петли 1-4 (ТРАП-КС, вариант 1)

Рис.26 - Температура теплоносителя в холодных нитках петель

Подключение ГЦН

1-4 - петли 1-4 (испытание)

5-8 - петли 1-4 (ТРАП-КС, вариант 1)

Рис.27 - Температура теплоносителя в горячих нитках петель

1 - испытание; 2- DIN3D/ATHLET;

3-5 - ТРАП-КС (варианты 1-3); 6 - ДКМ

Рис.28 - Температура теплоносителя в холодной нитке петли 3

1 - испытание; 2- DIN3D/ATHLET;

3-5 - ТРАП-КС (варианты 1-3); 6 - ДКМ

Рис.29 - Температура теплоносителя в горячей нитке петли 3

1 - концентрация борной кислоты

2-мощность реактора

Рис.30 - Предыстория изменения мощности реактора. ТРАП-КС. Вариант 3

1-3 - ТРАП-КС (варианты 1-3);

4 - BIPR; 5 - TRAC/NEM

Рис.31 - Распределение усредненного по сечению коэффициента неравномерности по высоте активной зоны при t=0 c

1-3 - ТВС 123 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

4-6 - ТВС 124 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

Рис.32 - Распределение объемного коэффициента неравномерности по высоте активной зоны для ТВС 123 и ТВС 124 при t=0 c

1-3 - ТВС 123 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

4-6 - ТВС 124 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

Рис.33 - Распределение объемного коэффициента неравномерности по высоте активной зоны для ТВС 123 и ТВС 124 при t=15 c

1-3 - ТВС 123 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

4-6 - ТВС 124 (ТРАП-КС, варианты 1-3)

Рис.34 - Распределение объемного коэффициента неравномерности по высоте активной зоны для ТВС 123 и ТВС 124 при t=750 c

Подключение ГЦН

t = 0 c

t = 11 c

t = 12 c

t = 13 c

t = 15 c

t=20 c

Рис.35 - Распределение температуры теплоносителя (єС) на входе в ТВС в различные моменты времени после подключения ГЦН. ТРАП-КС

Подключение ГЦН

Рис.36 - Распределение Kq в момент t=0 c. ТРАП-КС. Варианты 1-3

Рис.37 - Распределение Kq в момент t=750 c. ТРАП-КС. Варианты 1-3

Подключение ГЦН

Рис.38 - Распределение Kq в момент t=15 c. DIN3D-ATHLET/ТРАП-КС

(вариант 1)/Отклонение

Рис.39 - Распределение Kq в момент t=15 c. DIN3D-ATHLET/ТРАП-КС

(вариант 2)/Отклонение

Подключение ГЦН

Рис.40 - Распределение Kq в момент t=15 c. DIN3D-ATHLET/ТРАП-КС

(вариант 3)/Отклонение

Рис.41 - Распределение температуры теплоносителя на входе в ТВС (єС) в моментt=15 c. ТРАП-КС. Вариант 1

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Описание структуры и алгоритмов работы интегральных микросхем. Исследование образования поверхностных дефектов при воздействии низкоинтенсивного гамма-излучения. Методика прогнозирования отказов тестовых генераторов. Сопоставление результатов испытаний.

    диссертация [3,1 M], добавлен 15.01.2015

  • Изучение главного циркуляционного насоса реактора БН-800. Составление принципиальной тепловой схемы. Определение параметров пара и воды в элементах системы. Выбор и расчет трансформаторов. Нахождение параметров короткого замыкания на подстанции ОРУ-750.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 18.11.2021

  • Исследование группы кривых кинетики структурообразования, экстремальная форма которых воспроизводит геометрию простейшей катастрофы "складка". Модели кинетики твердения дисперсий. Согласие между экспериментальными и модельными кинетическими кривыми.

    статья [145,6 K], добавлен 13.11.2017

  • Профилирование расходов по тепловыделяющим сборкам активной зоны реактора ВВЭР-1000. Определение расхода теплоносителя через межкассетные зазоры и доли тепла, перетекающего в межкассетное пространство. Расчет мощности главного циркуляционного насоса.

    курсовая работа [279,9 K], добавлен 08.12.2013

  • Расчет основных параметров низкотемпературной газоразрядной плазмы. Расчет аналитических выражений для концентрации и поля пространственного ограниченной плазмы в отсутствие магнитного поля и при наличии магнитного поля. Простейшая модель плазмы.

    курсовая работа [651,1 K], добавлен 20.12.2012

  • Задача расчета режима как определение характерных параметров режима, необходимые исходные данные и основные этапы. Особенности метода расчета режима при заданном напряжении в конце и в начале линии электропередач, их отличия, интерпретация результатов.

    презентация [470,5 K], добавлен 20.10.2013

  • Расчет теплофизических параметров теплоносителя и рабочего тела. Определение основных геометрических параметров трубного пучка. Вычисление толщины деталей парогенератора, обеспечивающей условия прочности. Анализ мощности главного циркуляционного насоса.

    курсовая работа [336,5 K], добавлен 10.11.2012

  • Разработка математической модели сети, основанной на определении ее параметров. Анализ исходного рабочего режима сети, экономичного режима работы до и после подключения нового присоединения. Исследование переходных процессов в линии нового присоединения.

    курсовая работа [856,2 K], добавлен 23.06.2014

  • Проведение испытаний на ползучесть облученной быстрыми нейтронами в реакторе БН-350 конструкционной стали 1Х13М2БФР в температурно-силовых условиях, имитирующих длительное хранение для выявления степени деградации физико-механических свойств чехлов.

    лабораторная работа [3,8 M], добавлен 04.09.2014

  • Расчет значения среднеинтегрального напора насоса по смеси и соответствующей ему величине среднеинтегральной подачи смеси путем интегрирования подачи от давления у входа до давления на выходе из насоса. Расчет кавитационного режима работы насоса.

    презентация [1,9 M], добавлен 04.05.2016

  • Расчет трехфазного короткого замыкания в сложной электрической системе: параметров, схемы замещения, тока и аварийного режима, коэффициентов токораспределения, остаточных напряжений. Расчет режима несимметричного КЗ методом симметричных составляющих.

    курсовая работа [5,7 M], добавлен 15.05.2012

  • Расчет пропульсивного комплекса судна. Построение поля рабочих режимов двигателя, паспортной диаграммы судна и использование их при управлении режимами СЭУ. Расчет буксировочного сопротивления и мощности. Оценка уровня дискомфортности главного двигателя.

    курсовая работа [104,8 K], добавлен 12.02.2012

  • Определение условий эксплуатации наружных ограждений. Уравнение теплового баланса здания. Тепловые потери через ограждающие конструкции. Расчет теплоты, необходимой для нагрева инфильтрующего воздуха. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца.

    курсовая работа [911,6 K], добавлен 24.12.2014

  • Расчет теплового режима блока в герметичном корпусе с внутренним перемешиванием. Средняя скорость перемешивания воздуха в блоке. Коэффициенты, зависящие от атмосферного давления окружающей среды. Определение перегрева нагретой зоны и удельной мощности.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.02.2015

  • Понятие теплового насоса, классификация. Источники низкопотенциальной тепловой энергии. Область применения насосов, нагнетателей и компрессоров. Решение проблемы теплового перекоса с помощью циркуляционного насоса. Пассивное и активное кондиционирование.

    реферат [669,9 K], добавлен 26.12.2011

  • Проектирование системы теплоснабжения с использованием теплового насоса (отопление и горячее водоснабжение). Теплотехнический расчет системы. Расчет системы теплового насоса, теплопередающая поверхность конденсатора и производительность хладагента.

    контрольная работа [158,3 K], добавлен 04.03.2012

  • Характеристика парогазовых установок. Выбор схемы и описание. Термодинамический расчет цикла газотурбинной установки. Технико-экономические показатели паротурбинной установки. Анализ результатов расчета по трем видам энергогенерирующих установок.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.04.2015

  • Тепловая потребность на отопление гражданского здания. Конструкция и состав теплового пункта. Расчет кожухотрубного теплообменника, мембранного расширительного бака, грязевика и циркуляционного насоса. Гидравлический расчет труб системы отопления.

    курсовая работа [38,9 K], добавлен 07.11.2014

  • Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.

    контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011

  • Особенности расчета параметров схемы замещения ЛЭП. Специфика выполнения расчета рабочего режима сети с учетом конденсаторной батареи. Определение параметров рабочего режима электрической сети итерационным методом (методом последовательных приближений).

    курсовая работа [890,7 K], добавлен 02.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.