Расширенное тестирование и верификация модернизированного кода РАТЕГ в составе расчетного комплекса РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ: Итоговый отчет о НИР, страница 9

            Регулирование расходов теплоносителя в петлях производится регуляторами скорости вращения роторов ГЦН PUMP1_VEL, PUMP2_VEL, PUMP3_VEL, PUMP4_VEL с помощью специальных элементов REGULATOR.

            Полученные начальные условия сравнены с экспериментальными значениями в таблице 6.

Таблица 6 Параметры начального состояния

Параметр

ПСБ-ВВЭР

РАТЕГ

Мощность модели активной зоны, кВт

1129

1129

Мощность байпасного участка, кВт

14.9

14.9

Давление в верхней камере смешения, МПа
(по показаниям датчика YC01P17)

15.6

15.596

Температура теплоносителя в опускном участке модели реактора, К
(по показаниям датчика YC01T259)

555.7

555.5

Температура теплоносителя на выходе из модели активной зоны, К
(по показаниям датчика YC01T04)

582.5

582.7

Расход теплоносителя, кг/с

в петле №1
в петле №2
в петле №3
в петле №4

1.96
1.99
1.97
1.95

1.960
1.989
1.970
1.949

Уровень в КД, м (по показаниям YP01L02)

3.05

3.04

Давление среды в ПГ, МПа

ПГ№1
ПГ№2
ПГ№3
ПГ№4

6.88
6.91
6.93
6.88

6.89
6.91
6.91
6.89

Уровень воды в ПГ, м

ПГ№1  (по показаниям датчика YB01L01)
ПГ№2  (по показаниям датчика YB02L01)
ПГ№3  (по показаниям датчика YB03L01)
ПГ№4  (по показаниям датчика YB04L01)

1.90
1.91
1.94
1.90

1.90
1.91
1.94
1.90

Температура питательной воды, К

444

444

4.2.2.  Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных

            Поведение основных теплогидравлических параметров приводится в графическом виде на рисунках 91-106 для начального периода времени 0 ¸ 300 с и на рисунках 107-116 – для всего процесса.

            Эксперимент начинается с открытия клапана в линии течи. Давление в первом контуре снижается (рис. 91 и 107) и на 6-й с достигает значения 13 МПа. По этому сигналу подаются команды на закрытие запорно-регулирующего клапана на паровом коллекторе и запорных клапанов в линиях подачи питательной воды, а также команда на останов ГЦН (без выбега), который приводит к уменьшению расхода в петлях к 10-й с.

            В результате резкого снижения давления в первом контуре теплоноситель, находящийся в КД, вытесняется в горячий трубопровод четвертой петли. В эксперименте осушение КД произошло к 10-й секунде, в расчете по коду – на 1.5 с позже.

            По мере обезвоживания контура и достижения состояния насыщения начинается сепарация фаз. Кипение теплоносителя в верхней части модели активной зоны вызывает усиление циркуляции в контуре (рис. 96-97). К 38-й с в эксперименте и к 46-й с в расчете уровень теплоносителя в ВКС опустился до уровня горячих трубопроводов (рисунок 92). При этом самый верхний участок ВКС - над верхней силовой решеткой – (YC01DP15) осушается значительно медленнее (полностью к 140-й с). В расчетной модели решетка представлена элементом DIAPHRAGM с местным сопротивлением 2.4 и с увеличенным гидравлическим диаметром 30 мм (вместо настоящего значения 20 мм). Эти характеристики диафрагмы были подобраны в предыдущих расчетах экспериментов на ПСБ.

            Снижение мощности на модели активной зоны и на байпасном участке с задержкой после прохождения сигнала имитации АЗ началось на 58-й с.

            По мере снижения уровня теплоносителя приблизительно после 50 с начинают проявляться различия между экспериментальными и расчетными величинами. В расчете предсказываются колебательные процессы в первом контуре (рисунки 91-103) - с наибольшей амплитудой в верхней части модели активной зоны - в период одновременного снижения уровня смеси в горячих и холодных коллекторов парогенераторов – на промежутке времени от 50 до 100 с, чего не наблюдалось в эксперименте. Также в расчете не моделируется формирование границы раздела фаз на участке ВКС ниже выходных патрубков. Причины расхождений могут быть в заниженном значении выброса массы в течь и заниженной циркуляции теплоносителя в контуре из-за затрудненного прохождения пара из модели активной зоны в горячие нитки петель. Последнее может быть следствием недостатков расчетной модели, в частности, использованием для подключения петель элементов типа «камера».

            Во втором контуре после закрытия запорно-регулирующего клапана на общем паровом коллекторе наблюдался быстрый рост давления и к 35-й с одновременно в эксперименте и расчете была достигнута уставка срабатывания БРУ-А. В дальнейшем, более длительное осушение парогенераторов по первому контуру отразилось в расчете в виде более интенсивной работы клапанов БРУ-А.

            Осушение ПГ по первому контуру вызывает разрыв циркуляции теплоносителя, что приводит к выкипанию и снижению уровня в модели активной зоны (рис.116). Оголение верхней части сборки вызывает (в эксперименте на 100-й с) первый разогрев поверхности имитаторов твэл (рис.111). Увеличение давления пара приводит к очищению гидрозатворов первой и четвертой петель и повторному заполнению модели активной зоны со стороны опускного участка корпуса. В расчете повторяются все характерные физические явления, но с запаздыванием (на ~ 40 с), обусловленным более медленным осушением ПГ и ВКС. При этом за счет меньшего значения минимального уровня в зоне и более позднего пробития гидрозатворов в расчете наблюдается значительно более выраженный разогрев сборки (на 80 градусов против 5 - 20 в эксперименте), охвативший 7 (из 15) верхних ячеек модели активной зоны.

            На рис.93 представлен расход в течь, полученный в расчете. На 1-й с было достигнуто максимальное значение ~ 6 кг\с, на промежутке времени от 150 до 200 с наблюдаются два подъема расхода, соответствующие этапам пробития гидрозатворов первой и четвертой петель.