Расширенное тестирование и верификация модернизированного кода РАТЕГ в составе расчетного комплекса РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ: Итоговый отчет о НИР, страница 7

            В расчете в начальный момент времени давление падает до более высокого значения, чем в эксперименте (10.8 МПа против 10.5 МПа), что, очевидно, объясняется более горячей начальной температурой теплоносителя.

            После открытия линии течи давление в первом контуре быстро уменьшается до уставки 13.73 МПа. - сигнала для начала срабатывания системы имитации аварийной защиты. На рис. 52 показан последующий сброс мощности в модели активной зоны. В результате резкого снижения давления вода в компенсаторе давления вскипает и вытесняется в горячую нитку петли №3. К 12-й с компенсатор давления полностью обезвоживается (рис.53).

            По причине большого размера течи в первый момент времени значительно вырастают расходы теплоносителя в петлях, а в аварийной петле происходит опрокидывание циркуляции. Расход в петле №3 показан на рис. 57.  Следует заметить, что расходомеры в эксперименте не рассчитаны на измерение обратного тока.

            Через 22 с после начала течи активизируется САОЗ высокого давления: в холодную нитку петли №1 начинается подача воды с постоянным расходом 0.12 кг/с. Однако, как следует из анализа результатов, ни в эксперименте, ни в расчете САОЗ ВД не оказывает серьезного влияния на тепловую обстановку.

            После достижения в первом контуре давления равного давлению в гидроемкостях открываются обратные клапаны в подсоединительных линиях ГЕ. Вода из ГЕ проникает в модель активной зоны и оказывает решающее влияние на охлаждение оболочек имитаторов. В эксперименте все четыре гидроемкости опорожняются одинаковым темпом. В расчете наблюдается значительное расхождение в поведении ГЕ №1 и ГЕ №3, подсоединенных к верхней камере, и двух других ГЕ, подсоединенных к опускному участку. Две последние ГЕ опорожняются медленнее (85). Процесс проникновения воды в модель активной зоны становится менее интенсивным и более затянутым (что отражается на графиках перепада давления (рис. 63-72). При этом в расчете расход охлаждающей воды является достаточным для эффективного охлаждения оболочек.

            Температура оболочек имитаторов твэл является самым важным параметром для режима с большой течью. Однако, в рассматриваемом эксперименте термопары, находящиеся на разных высотных отметках, показали практически одинаковые значения на уровне, близком к температуре насыщения. Поэтому для представления данных использованы всего два измерения - в нижней и верхней частях модели активной зоны (рис.67-81). В расчете примерно к 7-й с модель активной зоны практически обезвоживается (рис. 86), что сопровождается небольшим подъемом температур имитаторов до 600 К. В дальнейшем модель активной зоны повторно заполняется водой из КД и ГЕ.

            В расчете максимальный расход теплоносителя через патрубки течи составил 20 и 24 кг/с (рис. 86).

            Расхождение между экспериментом и результатами расчета в заливе контура водой из гидроемкостей может объясняться как недостатками физических моделей кода, так и некорректным моделированием сборки имитаторов твэл и верхней решетки, а также входной камеры реактора.

            В целом, сравнительный анализ показал качественное совпадение основных интегральных параметров - давления в первом контуре, температуры теплоносителя и имитаторов твэл, времена активизации систем САОЗ.


Таблица 5 Хронология событий в эксперименте ГТ-2×25-02

Событие

Время, с

ПСБ-ВВЭР

РАТЕГ

Открытие течи

0

0

Начало фазы осушения активной зоны

0

0

Отключение ТЭН КД

0,01

0.01

Имитация АЗ-1 (YC01P18=13,73 МПа)

0.4

0.4

Достижение теплоносителем состояния насыщения в ВКС

3

3

Обезвоживание КД (по показаниям датчика YP01L02)

11.8

11.6

Давление в первом контуре ниже, чем во втором

12

12

Начало работы САОЗ высокого давления

22

22

Опустошение верхней камеры модели реактора (по показаниям датчика YC01DP15)

32

32

Начало работы гидроемкостей

34

30

Начало работы САОЗ низкого давления

65

54

Окончание работы гидроемкостей

ГЕ №1
ГЕ №2
ГЕ №3
ГЕ №4

135

116
120
282
293

Окончание режима

400

400

4.1.3.  Выводы

            Сравнение с экспериментальными данными показало, что модуль РАТЕГ принципиально правильно описывает как интегральные параметры, такие как давление и температура, так и отдельные физические явления. Вместе с тем, были обнаружены проблемы моделирования, связанные с поведением уровня теплоносителя и теплообменом в частично осушенной активной зоне, с увеличенным временем опорожнения гидроемкостей при заливе снизу, с теплообменом в парогенераторах в конденсационном режиме. Причинами могут быть как недостатки самого кода, в частности, в моделях межфазного теплообмена, так и недостатки расчетной схемы, обусловленные нехваткой опыта моделирования сложных геометрических объектов.


4.1.4.  Сравнение результатов расчета и данных измерений в эксперименте ГТ 2х25-02

Рис. 53 Мощность в модели активной зоны

Рис. 54 Уровень воды в КД

 

Рис. 55 Давление в ВКС

 

Рис. 56 Расход теплоносителя в петле №1

Рис. 57 Расход теплоносителя в петле №2

Рис. 58 Расход теплоносителя в петле №3

Рис. 59 Расход теплоносителя в петле №4

Рис. 60 Температура теплоносителя в опускном участке модели реактора

Рис. 61 Температура теплоносителя в ВКС

Рис. 62 Температура оболочки имитатора твэл в нижней ячейке модели активной зоны

Рис. 63 Температура оболочки имитатора твэл в верхней ячейке модели активной зоны

Рис. 64 Перепад давления в опускном участке модели реактора в зоне входных патрубков