Расширенное тестирование и верификация модернизированного кода РАТЕГ в составе расчетного комплекса РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ: Итоговый отчет о НИР, страница 10

Расходы теплоносителя в циркуляционных петлях стенда приведены на рис.96-98 только для первых 300 с процесса. На стенде расходомерные устройства размещены в опускных участках холодных трубопроводов (на выходе из ПГ). После ~ 120 с весовой уровень в этих участках опускается ниже мест расположения датчиков. Поскольку датчики предназначены для измерения однофазной среды, после этого момента измерения расходов нельзя считать достоверными.

            После первого осушения и повторного заполнения модели активной зоны начался следующий этап выкипания теплоносителя. Примерно к 300-й и 400-й с начался второй разогрев верхней части сборки имитаторов твэл (рис. 111). Разогрев прекращается после срабатывания гидроемкостей, подключенных к опускному участку. После прекращения работы гидроемкостей (примерно на 1500-й с) началось повторное выкипание теплоносителя. После обезвоживания ВКС к 2000-й с начинается третье осушение и третий разогрев поверхности имитаторов твэл, который продолжается до срабатывания САОЗ низкого давления. Сигнал на подачу воды САОЗ генерируется при достижении максимальной температуры оболочки имитаторов значения 773 К. Максимальная температура в эксперименте, зафиксированная датчиком YC01T11, составила 815 К, максимальная температура, полученная в расчете для верхней (15-й) ячейки = 790 К.

            С началом подачи воды от САОЗ НД начинается быстрое заполнение первого контура и снижение температуры поверхности имитаторов твэл. К 2600-й секунде (в эксперименте) и 2800-й (в расчете) уровень воды поднимается до холодных ниток. В этот момент опыт прекращается.

В целом, в расчетном моделировании эксперимента были отражены все физические явления, происходившие в эксперименте. Наибольшую проблемы при моделировании процесса с использованием версии кода РАТЕГ составил первый разогрев модели активной зоны, Причем использование более детальной модели межфазного трения версии РАТЕГ-05-01 почти не улучшило согласование опытных данных с расчетными.

4.2.3.  Выводы

            Сравнение с экспериментальными данными показало, что код принципиально описывает все физические явления и большую часть интегральных и отдельных параметров. В расчете было адекватно представлено асимметричное поведение петель, в частности, пробитие гидрозатворов на тех же двух петлях из четырех, что и в эксперименте.

            Вместе с тем, были обнаружены проблемы моделирования, связанные с сепарацией фаз и движением уровня теплоносителя в различных вертикальных участках контура, а также с межфазным трением и теплообменом в частично осушенной активной зоне. Наиболее заметным проявлением указанных проблем является разогрев модели активной зоны на ранней стадии режима, минимально проявившийся в эксперименте.

            Сравнительный анализ эксперимента с 4% течью позволил выделить следующие особенности моделирования (актуальные для текущих версий кода РАТЕГ):

Залив воды из гидроемкостей первой ступени в опускной участок корпуса при моделировании гидроемкости в помощью специального граничного условия (Type=8) затягивается во времени. В некоторых случаях исправлению ситуации может помочь искусственное увеличение газового объема.

            Величина критического расхода недогретой воды при малой течи оказалась заниженной. Вариативные расчеты показали, что увеличение площади разрыва на ~ 10% - 15% дает поведение теплофизических параметров, более адекватное эксперименту.


Рис. 91 Давление в ВКС

Рис. 92 Уровень теплоносителя в модели активной зоны

Рис. 93 Расход теплоносителя в течь (РАТЕГ)

Рис. 94 Температура теплоносителя на входе в модель корпуса реактора

Рис. 95 Температура теплоносителя в ВКС

Рис. 96 Расход теплоносителя в петле №2 (после ПГ)

Рис. 97 Расход теплоносителя в петле №3 (после ПГ)

Рис. 98 Расход теплоносителя в петле №4 (после ПГ)

Рис. 99 Перепад давления в горячем коллекторе ПГ №1

Рис. 100 Перепад давления в холодном коллекторе ПГ №1

Рис. 101 Перепад давления в горячем коллекторе ПГ №2

Рис. 102 Перепад давления в холодном коллекторе ПГ №2

Рис. 103 Перепад давления в горячем коллекторе ПГ №3

Рис. 104 Перепад давления в холодном коллекторе ПГ №3

Рис. 105 Перепад давления в горячем коллекторе ПГ №4

Рис. 106 Перепад давления в холодном коллекторе ПГ №4

Рис. 107 Давление в ВКС

Рис. 108 Температура стенки имитатора твэл в нижней части АЗ (870 мм от низа АЗ)

Рис. 109 Температура стенки имитатора твэл в средней части АЗ (1660 мм от низа АЗ)

Рис. 110 Температура стенки имитатора твэл в верхней части АЗ  (3195 мм от низа АЗ)

Рис. 111 Температура стенки имитатора твэл в верхней части АЗ (3400 мм от низа АЗ)

Рис. 112 Перепад давления на опускном участке гидрозатвора петли №1

Рис. 113 Перепад давления на опускном участке гидрозатвора петли №2

Рис. 114 Перепад давления на опускном участке гидрозатвора петли №3

Рис. 115 Перепад давления на опускном участке гидрозатвора петли №4

Рис. 116 Уровень теплоносителя в модели активной зоны

5.  Расчетная схема РУ с ВВЭР-1000

            Предложенная схема разработана для проекта В428  и модернизирована для В392, однако принципы построения расчетной схемы будут аналогичны для большинства других проектов. Ниже приводится типовой пример построения гидравлической схемы РУ

5.1. Построение гидравлической схемы РУ

            Для моделирования первого и второго контуров реакторной установки применена четырехпетлевая схема, включающая в себя все основные элементы контуров. Разбиение контуров на гидравлические элементы производится в соответствии с расположением и геометрическими размерами тепловых элементов.

Расчетная схема РУ включает в себя следующие элементы:

-  корпус реактора,

-  трубопроводы циркуляционных петель с ГЦН,

-  первый контур парогенераторов,

-  систему компенсации давления первого контура,

-  гидроемкости первой ступени,