Рис. 135 Остаток материалов на момент завершения выхода
Проведенная верификация модуля РАТЕГ показала, что код вполне достоверно описывает значительную часть процессов, протекающих в отдельных элементах контура АЭС и в контуре в целом (причем, как по первому, так и второму контуру). Внесенные в последнюю версию кода изменения привели к более точному предсказанию ряда явлений. Однако, существует ряд сложностей, которые препятствуют его использованю, как кода «улучшенной оценки». Основными направлениями, по которым следует вести работу, для того, чтобы код встал в один ряд с такими кодами, как RELAP5, CATHARE и TRACE являются, как показал опыт, следующие.
Существующая методика базируется на решении уравнений сохранения: массы, энергии и импульса, записываемых раздельно для каждой фазы. Решаемая в коде система состоит из 6 дифференциальных уравнений в частных производных, которая решается численно. При численной аппроксимации уравнений призводные в уравнениях заменяются конечными разностями. При этом возможны две ситуации: явная и неявная аппроксимация. В первом случае очень просто решается система получающихся алгебраических уравнений, легко прослеживаются фронты и разрывы, но имеется существенное ограничение на временной шаг. Во втором случае имеются значительные сложности решения системы алгебраических уравнений, но ограничения на временной шаг на порядки снижаются (на 2-3 порядка). В большинстве существующих кодов, в том числе и в коде РАТЕГ применяется комбинированная аппроксимация, которая соединяет в себе достоинства и недостатки обеих методик. Методика численного режения системы уравнений кода РАТЕГ также не свободна от недостатков: значительное ограничение на временной шаг, размывание фронтов и разрывов, неустойчивость счета, сложность при решении алгебраических уравнений. Поэтому первейшей задачей совершенствования кода является улучшение методики численного решения уравнений теплогидравлики. Она должна обладать следующими свойствами: позволять вести расчет с приемлемыми затратами машинного времени (с возможной модификацией системы к более простому виду для случаев пренебрежения звуковыми эффектами), быть устойчивой, по крайней мере, при временных шагах, определяемых материальным условием Куранта (Δt<Δz/W, где Δt – временной шаг, Δz- пространственный шаг, W- скорость потока). Кроме того, методика должна обеспечивать отсутствие размывания фронтов функций и быть устойчивой при любых разумных наборах замыкающих соотношений.
Еще одним требованием к численной методике является возможность учета 3-х мерности в потоке теплоносителя (в крайнем случае, на уровне возможности наличия претоков между параллельными каналами или объемами)
В настоящем виде система замыкающих соотношений кода РАТЕГ достаточно глубоко и всесторонне проработана, за исключением блока расчета межфазного теплообмена. Правильное и детальное включение последнего, к сожалению, невозможно осуществить без наличия устойчивой разностной схемы. Имеющаяся в настоящее время схема, позволяет включать межфазный теплообмен в не полном объеме.
Другими слабыми местами кода являются два явления: закризисная теплоотдача при низких параметрах теплоносителя и критический расход теплоносителя. Существующие в коде модели недостаточно точны. Требуется их более широкая проверка и, скорее всего, работа по их совершенствованию.
1. Бартоломей Г.Г., Брантов В.Г., Молочников Ю.С. и др. Экспериментальное исследование истинного объёмного паросодержания при кипении с недогревом в трубах. Теплоэнергетика, №3, 1982 стр. 20-22.
2. O.Zeitoun, M.Shoukri. Measurement of interfacial area concentration in subcooled liquid-vapor flow. Nucl. Eng. and Des., v. 152, 1994, pp.243-255.
3. Лобачев А.Г., Захарова Э.А., Кольчугин Б.А. Объемные концентрации фаз при подъемном и опускном движении адиабатного двухфазного потока в каналах различной геометрии. Тепло- и массоперенос, Т.2 Минск, 1972 г. с. 299-308..
4. Арманд А.А. Сопротивление при движении двухфазной системы по горизонтальным трубам. Известия ВТИ, №1, 1946, с. 16-23
5. Bennett A.W., Hewitt G.F., Kearsey H.A. and Keeys R.K.F., The wetting of hot surfaces by water in a steam environment at high pressures, AERE-R5146 (1966).
6. Cadek F.F., Dominicis D.P., Leyse R.H. PWR-FLECHT final report. US AEC Report WCAP-7665, NTIS, 1971.
7. (Murao, 1978): Y.Murao. Correlation of quench phenomena for bottom flooding during LOCA, J. Nucl. Sci. Tech., 15 (1978) pp. 875-885.
8. Aksan N., Analytis G. Th. Boil-Off Experiments with the EIR_NEPTUN Facility: Analysis and Code Assessment Overview Report. NUREG/IA-0040, EIR-Bericht Nr.629, NRC, 1992.
9. Девкин А.С, Томащик Д.Ю., Никульшин В.Е. Усовершенствование моделей закризисного теплообмена и повторного увлажнения теплогидравлического модуля РАТЕГ версии 2.42 Отчет ИПБ ЯЭ РНЦ КИ, 2004г.,Инв. № 90-12/01-07-03/
10. Девкин А.С., Анализ эксперимента с вытеснением гидрозатвора на установке IVO с помощью кода RELAP5/MOD3. - Отчет РНЦ КИ, N08/94,24.06.94, 1994
11. Рогинская В.Л., Пылев С.С. Верификация кода РАТЕГ на интегральных экспериментах с потерей теплоносителя на стенде ПСБ ВВЭР", Отчет ИПБ ЯЭ, РНЦ КИ, 2004г., Инв № 90-12/01-25 -04
12. . Разработка первой редакции документации к постановке стандартной проблемы INSCSP-PSBV1 для валидации кодов применительно к ВВЭР-1000. Геометрические характеристики элементов стенда ПСБ-ВВЭР. Отчет о НИР (промежуточный) / ЭНИЦ ВНИИАЭС – 2002282. Руководитель работы И.В. Елкин, Ответственный исполнитель И.А. Липатов, исполнители С.М. Никонов, Г.И. Дрёмин, С.А. Галчанская и др. Электрогорск, 2002.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.