Теплогидравлическое обоснование защитных оболочек АЭС с ВВЭР

• Автор: Зайцев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние вопроса

2 Математическая модель процессов тспломассопсрсноса под защитной

оболочкой АЭС с ВВЭР

2.1 Система уравнений переноса для модели в сосредоточенных параметрах

2.2 Учет трехмерных эффектов в точечной постановке

3 Экспериментальное определение и обоснование замыкающих функций и

соотношений

3.1 Процессы теплои массоотдачи к стенке при конденсации из

паровоздушнокапельной среды

3.2 Модель тепло и массоотдачи к стенке при конденсации из
паровоздушнокапельной среды
3.3 Экспериментальное обоснование замыкающих соотношений в
модели тепло массоотдачи при конденсации пара в присутствии неконденсирующихся газов
4 Верификация и результаты расчетов по коду КУПОЛМ
4.1 Описание маломасштабной экспериментальной модели СТЛ 0.1
м3 для исследования влияния антикоррозийного покрытия на конденсацию пара
4.2 Сопоставительные расчеты по экспериментальным данным стенда
4.3 Описание экспериментального стенда ВКМ
4.4 Сопоставительные расчеты по экспериментальным данным стенда
4.5 Экспериментальный стенд ДКМ рабочий объем 0 м3
4.6 Верификация процесса перемешивания легкого газа при
функционировании спринклсрной системы сопоставление с экспериментальными данными стенда ДКМ
4.7 Верификация процессов, сопровождающих аварию с большой
течью теплоносителя, стенд , I
4.8 Верификация процессов, сопровождающих запроектную аварию с
малой течыо теплоносителя, стенд , I
4.9 Экспериментальный интегральный стенд объемом м3
4. Верификация процессов, сопровождающих аварию с малой течью
теплоносителя при функционировании спринклерной системы, стенд , I
Заключение
Список использованной литературы


Усовершенствование расчета в части детальной нодализации свободного объема подкупольного пространства. Результаты верификационных расчетов. Автор выражает благодарность д. Безлепкину В. В., к. Ермолаеву В. Ф. (СПб АЭП), профессору Юрьеву Ю. С., к. Шаньгину H. H., к. Лукьянову A. A. за постоянное внимание к работе и обсуждение результатов, а также к. A.B. Дробышеву -начальнику лаборатории, где проводились экспериментальные исследования. Глава N2! ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Изучение процессов, происходящих в объеме герметичной оболочки (контейнменте) интенсивно проводится с середины -х годов (первые результаты исследований Б. Г. Гордона появились в конце -х годов). Эти работы направлены на разработку верифицированных расчетных кодов по прогнозированию аварийных ситуаций на АЭС при разрушении реакторного контура и натекании теплоносителя в объем защитной оболочки. Исследования, проведенные в России и за рубежом [1, 2, 3, 5, 6, 7] показали, что при тяжелых авариях с разрывом трубопровода первого контура под защитной оболочкой происходят весьма сложные тепломассообменные процессы. Изучение данных вопросов осложнено разнообразными граничными и начальными условиями: работой аварийного бассейна, наличием многочисленных источников и стоков массы и энергии, наличием бетонных и металлических конструкций разной толщины и теплоемкости и др. Все процессы тепломассообмена оказываются взаимно связанными в очень сильной степени. Глава К? Эти процессы имеют разную интенсивность и относительное значение при различных исходных режимах и сценариях развития аварии и проявляются в условиях загроможденного объема подкупольного пространства. Можно отметить работу [], в которой представлена оригинальная модель турбулентности для движения паровоздушной смеси в замкнутом объеме с учетом положительной и отрицательной плавучести струи, позволяющая определить транспортные коэффициенты. При рассмотрении сценария аварии в случае повреждения контура (струя пара оттесняет воздух в пристенную область, паровоздушная смесь стекает по оболочке в нижнюю часть объема, вновь вместе со струей переносится в объем и оттесняется к периферии) возможно разделение рабочего объема на отдельные зоны, отличающиеся друг от друга характером протекания в них обменных процессов [5]. К основным процессам, определяющим перенос массы и потока импульса, относятся диффузия, конвекция и фазовые переходы. Рабочие среды, участвующие в обменных процессах, - это гомогенная смесь водяного пара и воздуха, отдельно пар и воздух, капли жидкости, аэрозоли (центры конденсации), пленка конденсата, твердая стенка. Теплофизические процессы в контейнменте также характеризуются множеством взаимосвязанных процессов: теплоотдача при струйном обтекании и при естественной конвекции, включая турбулентность и наличие капель и аэрозолей, перенос тепла излучением, пленочная и капельная конденсация и испарение пара в условиях присутствия некондснсирующихся газов. Интенсивность каждого процесса различна при различных сценариях развития аварийного процесса. При конденсации пара из смеси [, ], содержащий некондснсирующийся газ, переносится одновременно тепло и вещество. При этом как перепад температуры между парогазовой смесью и поверхностью конденсации вызывает тепловой поток, так и перепад парциального давления пара приводит к потоку вещества на поверхность конденсации. Возникающий конденсат стекает по стенке. Тепловой поток через пленку конденсата состоит из конвективного тепла и конденсационной энтальпии пара, причем, тепло и масса в пограничном слое переносятся к поверхности пленки конденсата. Термическое сопротивление пленки конденсата. Метод аналогии тепло- и массоотдачи. Основное предположение данной аналогии состоит в равенстве критериев Нуссельта и Шервуда (критерий Шервуда - диффузионный аналог числа Нуссельта). Критерий Шмидта (Sc) является диффузионным аналогом критерия Прандтля (Рг). АГС = 0. Яе? Ке = —? АГ =0. ИеА. Ь)0г"2 (1 + 0. ЬОг? Рг-,,5(1 + 0. Полуэмпирические соотношения, определяющие коэффициенты теплоотдачи при конденсации чистого пара. К, =0. Кг = 0.