Расчетно-аналитическое исследование одномерных течений парожидкостных потоков в циркуляционных контурах ядерных энергетических установок

• Автор: Калиниченко, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ

ГЛАВА 1. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ЭДВАРДСА

1.1 Описание эксперимента

1.1.1 Экспериментальная установка

1.1.2 Сценарий эксперимента

1.2 Численное моделирование эксперимента

1.2.1 Методика численного моделирования

1.2.1.1 Программный комплекс БАГЙРА

1.2.1.1.1 Основные предположения, и система уравнений

1.2.1.1.2 ЧисАенная схема

1.2.1Л .3 Общая структура программного комплекса БАГИРА
1.2.1.1.4 Описание алгоритмов и способов их реализации для основных этапов расчета
1.2-1.1.5 Замыкающие соотношения
1.2.1.2 Особенное «исяенного медеяироваши^-связагвяяе (»спецификой.эксперимента
1.2.2 Результаты численного моделирования и их сравнение с экспериментальными данными
ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИЗМЕРЕНИЮ РЕАКТИВНОЙ СИЛЫ ПРИ ИСТЕЧЕНИИ ВСКИПАЮЩЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
2.1 Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента
2.2 Методика численного моделирования эксперимента
2.3 Результаты численного моделирования. Сравнение расчетных и эксшриментальных данных
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВСКИПАЮЩЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
3.1 Экспериментальная установка и методика измерений параметров теплоносителя
3.2 Численное моделирование эксперимента
3.2.1 Методика численного моделирования
3.2.2 Результаты численного расчета

ГЛАВА 4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ПОВТОРНОМУ ЗАЛИВУ
4.1 Описание экспериментальной установки
4.2 Методика проведения эксперимента
4.3 Методика проведения расчета
4.4 Результаты численного моделирования
ГЛАВА 5. ВЫСОКОТОЧНЫЙ МЕТОД ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОЛНОВОГО ИСТЕЧЕНИЯ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД
5.1 Применение метода Годунова для моделирования двухфазных сред в гетерогенном двухскоростном приближении
5.2 Численное моделирование эксперимента Эдвардса с использованием метода Годунова для двухфазных сред
5.2.1 Краткое описание условий эксперимента и допущений, принятых при его моделировании
5.2.2 Результаты численного моделирования
ГЛАВА 6. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА, ПРОВЕДЕННОГО НА ИНТЕГРАЛЬНОМ СТЕНДЕ ИСБ-ВВЭР
6.1 Краткое описание интегрального стенда
6.2 Сценарий и методика проведения эксперимента
6.3 Методика численного моделирования эксперимента
6.4 Результаты численного моделирования
ГЛАВА 7. МОДЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ ГИДРОДИНАМИКИ
ЦИРКУЛЯЦИОННОГО КОНТУРА БИЛИБИНСКОЙ АЭС
7.1 Методика проведения расчетов. Схема нодализации
7.2 Результаты численных экспериментов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение. Обзор литературы
Дальнейшее повышение безопасности ядерных энергетических установок (ЯЭУ) невозможно без детального понимания происходящих в них процессов. Однако ввиду отсутствия возможности проводить все необходимые исследования в ходе реальных экспериментов, одним из важнейших инструментов обеспечения безопасной эксплуатации реакторных установок (РУ) являются численные исследование и прежде всего численное моделирование теплогидравлики циркуляционных контуров РУ, играющей ключевую роль в функционировании ЯЭУ. Некоторым аспектам численного моделирования двухфазных течений, характерных для ЯЭУ, и посвящена настоящая работа.
Наибольший интерес, разумеется, представляют количественные параметры нестационарных теплогидравлических процессов, характерных для двухфазных течений теплоносителя при аварийных и переходных рабочих режимах. К настоящему времени в целом уже сложилась достаточно эффективная методология построения математических моделей нестационарной теплогидравлики оборудования ЯЭУ, позволяющая получать насколько возможно достоверные результаты, притом что закономерности протекающих физических процессов изучены пока еще далеко не полностью. Вопросы методологии построения и обоснования систем дифференциальных уравнений, лежащих в основе математических моделей для описания течений двухфазного теплоносителя, излагаются, например, в [1]. В работе [2], посвященной исследованию волновых процессов в многофазных средах, рассмотрены физико-математические модели, учитывающие дисперсную структуру движущейся среды. Классическим, но ничуть не устаревшим трудом, в котором рассмотрены практически все аспекты математического описания двухфазных сред, является монография [3]. В ней излагаются общие принципы построения уравнений для двухфазных гетерогенных сред на базе общих законов механики сплошной среды, а, кроме тогр, уравнения движения гетерогенных сред рассмотрены с точки зрения микроскопического подхода и последующего процесса осреднения. Для численного решения подобных систем уравнений могут применяться различные методики. Использование таких известных высокоточных методов, как метод характеристик и метод Годунова (см., например, [4]), рассматриваемый и в настоящей работе, возможны только при условии гиперболичности системы уравнений, на которых

Рис. 4. Давление на расстоянии 1.469 м от закрытого конца трубы (начальные параметры Р = 69 бар, Т = 515 К)
Рис. 5. Давление на расстоянии 0.079 м от закрытого конца трубы (начальные параметры Р = 69 бар, Т = 515 К)