Расширенное тестирование и верификация модернизированного кода РАТЕГ в составе расчетного комплекса РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ: Итоговый отчет о НИР, страница 5

            Процесс смачивания осуществлялся как залив снизу применительно к аварии с потерей ТН. Опытные данные, полученные на установке FLECHT, были обобщены в /7/, верификация проводилась на основе этого обобщения.

            Результаты сравнения расчётов c обобщёнными экспериментальными данными при давлении 1 атм представлены на рисунках ниже (абсцисса –температура стенки, ордината – скорость фронта смачивания).

Рис. 31Сравнение результатов расчёта с экспериментом на установке FLECHT – недогрев 0К

Рис. 32 Сравнение результатов расчёта с экспериментом на установке FLECHT – недогрев 30К

3.5.2.  Эксперименты Беннетта

            В экспериментах Беннетта /5/ проводилось изучение скорости движения фронта охлаждения стекающей вниз водяной плёнкой разогретой тонкостенной нержавеющей трубки в атмосфере пара.

            Параметры установки:

-  Dнар=15,8∙10-3 м, δ=0,91∙10-3 м, L=240 мм;

-  диапазон давлений ТН – (0,689 – 6,89) МПа;

-  температура стенки – (510 – 740) К;

-  расход охлаждающей воды – 0,01 кг/с.

Рис. 33 Расчёт экспериментов Беннета – давление 6,8 бар

Рис. 34 Расчёт экспериментов Беннета – давление 13,8 бар

Рис. 35 Расчёт экспериментов Беннета – давление 20,8 бар

Рис. 36 Расчёт экспериментов Беннета – давление 34,5 бар

Рис. 37 Расчёт экспериментов Беннета – давление 68,9 бар

            Сравнение результатов расчёта кода РАТЕГ с включенной моделью повторного увлажнения (ПУ) в режиме «STAND ALONE» по экспериментальным данным, полученным фактически для постоянных (стационарных) значений скорости фронта ПУ, показывает хорошую точность расчётов самого модуля и адекватность используемой аналитической модели повторного увлажнения с учётом аксиальной теплопроводности. Особо следует отметить точность как по сравнению с итогами разработки модуля ПУ в прошлом году (Проклов, 2005), так и во вновь моделируемой закризисной области (Trew < Tw < Tfb).

            Также проведено предварительное тестирование в диапазоне температур Tcrit < Tw < Trew. Модель и разработанная на её основе «закризисная» часть модуля ПУ показали хорошее качество по сравнению с опытными данными в этой области, однако для уверенного использования модуля ПУ в этих условиях нужны дополнительные исследование чувствительности для выбора оптимальных параметров модели и верификация на более надёжных и широких экспериментальных данных.

3.6.  Оценка достоверности описания кодом процесса выкипания сборки

            Установка NEPTUN /8/ предназначена для исследования процесса повторного увлажнения и выкипания в сборке, которая геометрически подобна сборкам, применяемым в реакторах типа PWR. Подробное описание установки и методики проведения экспериментов приведено в  /9/. На рис. 37-48  представлены результаты расчетов нескольких режимов с выкипанием, отличающихся между собой тепловой нагрузкой, подводимой к сборке.

Рис. 38 Поведение параметров в опыте 5002

Рис. 39 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5002

Рис. 40 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5002

Рис. 41 Поведение параметров в опыте 5006

Рис. 42 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5006

Рис. 43 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5006

Рис. 44 Поведение параметров в опыте 5007

Рис. 45 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5007

Рис. 46 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5007

Рис. 47 Поведение параметров в опыте 5008

Рис. 48 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5008

Рис. 49 Поведение температур оболочки имитаторов в опыте 5008


3.7.  Вытеснение гидрозатвора на полномасштабной установке IVO

            Полномасштабная установка IVO /10/, моделирует гидрозатвор, расположенный на холодной петле реактора ВВЭР-1000. Схема установки представлена на рис. 49 Поток пара моделировался потоком воздуха, поступавшим от высокопроизводительного компрессора, и имевшего производительность до 3 м3/с. Максимальная скорость воздуха в трубе внутренним диаметром 850 мм составляла 9 м/с. На линии, соединяющей компрессор и опытный участок, была расположена буфферная емкость, служившая для гашения осцилляций потока воздуха. Измерялись следующие параметры: скорость воздуха на входе в опытный участок, давление на входе в него и выходе, перепады давления между верхней и нижней образующей горизонтальной части опытного участка в трех местах. Режим течения и их переходы фиксировались визуально с помощью прозрачных окон. После каждого эксперимента измерялось количество оставшейся в участке воды.

Рис. 50 Схема полномасштабной установки IVO

            Процедура проведения экспериментов была аналогична предыдущим: первоначально заполнялась горизонтальная часть опытного участка, а затем в него подавался воздух с фиксированной скоростью. После установления стационарного режима подача воздуха прекращалась, и после некоторого периода успокоения измерялось количество оставшейся в участке воды. 

3.7.1.  Нодализационная схема полномасштабной установки IVO

            В данном эксперименте радиусы скругления переходов от горизонтального участка к вертикальным составляли 1340 мм, что вполне сопоставимо с длинам вертикальных частей - 2900мм и горизонтальной - 6900мм. Поэтому процессы протекающие в них, по-видимому, требуют моделирования. Код РАТЕГ не имеет моделей для описания процессов, протекающих в закругленных элементах. При моделировании с помощью кода  RELAP5 таких элементов применялось разбиение углового элемента на три объема с разным наклоном: 0. 30, 60 и 90 градусов. Такой способ для кода RELAP5 обеспечивал наилучшее совпадение опытных и расчетных данных. В данной работе был использован тот же прием. Основной целью этого было обеспечение наиболее сходных нодализационных схем для кода РАТЕГ и RELAP5 при кросс-верификации результатов расчетов по обоим кодам.