Моделирование на крупномасштабных установках аварийных режимов РУ ВВЭР-1000 с целью обоснования и обеспечения их безопасной эксплуатации

• Автор: Елкин, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Общая постановка задачи

1.1 Матрицы верификации

1.2 Идентификация и приоритезация процессов и явлений

1.2.1 Важность для безопасности

1.2.2 Наличие и пригодность экспериментальных данных

1.2.3 Программа экспериментальных исследований

Идентификация явлений и процессов

Матрицы верификации

2 Обзор методов моделирования

2.1 Методы моделирования, используемые при создании интегральных установок
2.1.1 Закон моделирования с изменением масштаба по времени
2.1.2 Объемномощностное моделирование
2.1.3 Идеализированный закон моделирования с сохранением масштаба по времени
2.1.4 Закон моделирования однофазных течений
2.1.5 Закон моделирования двухфазных течений
2.1.6 Анализ законов моделирования
2.1.7 Оценка качества моделирования установки
2.2 Основные принципы, использованные при создании ИСБВВЭР и ПСБВВЭР
2.3 Оценка качества установки ПСБВВЭР
3 Интегральные теплофизические установки
3.1 Интегральная теплофизическая установка ИСБВВЭР
3.1.1 Описание установки
3.1.1.1 Структура установки
3.1.1.2 Система измерения
3.1.1.3 Погрешности измерений
3.1.1.4 Тепловые потери
3.2 Интегральная теплофизическая установка ПСБВВЭР
3.2.1 Описание установки
3.2.1.1 Структура установки
3.2.1.2 Система измерений
3.2.1.3 АСУТП установки ПСБ ВВЭР
3.2.1.4 Погрешности измерений
3.2.1.5 Тепловые потери
3.3 Обобщенная характеристика экспериментальных установок
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Экспериментальные исследования на установке ИСБВВЭР
4.2 Экспериментальные исследования на установке ПСБВВЭР
4.2.1 Основные результаты выполненных опытов
4.2.2 Результаты экспериментальных исследований
Течь из первого во второй контур
Течь теплоносителя из холодного трубопровода
Течь теплоносителя из выходной камеры модели реактора
Разрыв паропровода между парогенератором и БЗОК
Большая течь из горячего трубопровода 2x
Испытание новой системы безопасности ГЕ
Отключение четырех ГЦН
Отключение двух турбопитательных насосов
Сопоставительный эксперимент
Потеря всех источников переменного тока
Изучение эффективности процедуры управления аварией
База экспериментальных данных
Результаты верификации системных расчетных кодов
Верификация системного расчетного кода ТРАП
Верификация системного расчетного кода КОРСАР
Верификация системного расчетного кода БАГИРА
Верификация системного расчетного кода
Верификация системного расчетного кода
Заключение
Список литературы


Экспериментальные данные, полученные на интегральных теплофизических установках ИСБ-ВВЭР и ПСБ-ВВЭР, использованы при верификации системных теплогидравлических кодов: ТРАП, КОРСАР, БАГИРЛ, РЛТЕГ, ATHLET, CATHARE, RELAP, при их экспертизе, проводимой НТЦ ЯРБ Г АН РФ, а также при изучении эффективности процедур управления авариями. Созданные интегральные установки включены в матрицы верификации и являются базовыми экспериментальными установками для исследования внутри контурных теплогидравлических процессов, проверке новых инженерных решений и эффективности процедур управления авариями применительно к АЭС с реактором типа ВВЭР-. ИСБ-ВВЭР и ПСБ-ВВЭР. На протяжении всей работы автор являлся представителем научного руководителя - РНЦ "Курчатовский Институт". Апробация результатов работы. Основные результаты изложены в печатных статьях и научно-технических отчетах по НИР, а также представлены на международных конференциях и семинарах. Результаты работы докладывались и обсуждались на: отраслевой конференции но гидродинамике и безопасности АЭС "Теплофизика-" - Обнинск, г. Международном Информационном Форуме по аналитическим методам и компьютерным кодам оценки безопасности атомных станций с реакторами типа ВВЭР и РБМК - Обнинск, г. Пиестану (Словакия) г. Отраслевой конференции "Теплогидравлические коды для энергетических реакторов" Обнинск, - мая г. Международной конференции - мая г. Дрезден, Германия; Второй научно-технической конференции "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР", ОКБ "Гидропресс", ноябрь г. Третьей научно-технической конференции "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР", ОКБ "Гидропресс", май г. Оценка экспериментальных данных и верификация расчетных кодов" 4-8 октября г. НИТИ, Сосновый Бор, отраслевом совещании "Базы знаний и экспериментальные исследования по теплогидравлике ЯЭУ" - ноября г. ГНЦ РФ ФЭИ, Обнинск, на научных семинарах в РНЦ "Курчатовский Институт", ФГУП "ЭНИЦ", а также международных конференциях: ICONE (8, 9, , ), NURETH , ЮАР . По теме работы автором в соавторстве выпущено научно-технических отчета и опубликовано статьи. Работа состоит из Введения, 4-х глав, Заключения и Списка литературы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 5 наименований. Диссертация содержит 5 страниц текста, в том числе рисунка и таблицы. Во Введении приводятся общие сведения о проблеме и постановке задач исследования. Глава 1 показывает и обосновывает этапы, связанные с разработкой матриц верификации, приоритезацией процессов и явлений, а также разработкой программы экспериментальных исследований на интегральных установках применительно к РУ с ВВЭР. Представлены три матрицы: для больших течей, малых и средних течей и переходных процессов. В процессе приоритезации выявлены процессы и явления, имеющие наибольшую важность с точки зрения безопасности, а также степень их экспериментального обеспечения. Разработанная программа экспериментальных исследований содержит практически полный перечень всех ситуаций, которые могут иметь место на АЭС с РУ ВВЭР-. Глава 2 представляет обзор и анализ существующих методов моделирования, и их применение при создании интегральных теплофизических установок. Рассмотрены и проанализированы следующие методы моделирования: линейный, объемно-мощностной, однофазных течений, двухфазных течений. В результате анализа выявлены достоинства и недостатки каждого из методов моделирования. На основе выполненного анализа сделан вывод, что для исследования аварийных режимов РУ ВВЭР- с целью обоснования и обеспечения их безопасной эксплуатации, получения экспериментальных данных для целей верификации расчетных кодов и проверки новых систем безопасности лучшим является - метод объемно-мощностного моделирования. Глава 3 содержит описание интегральных теплофизических установок ИСБ-ВВЭР и ПСБ-ВВЭР, их систем управления и измерения параметров и оценку погрешности измерения параметров. Глава 4 представляет краткое описание результатов основных экспериментальных исследований, выполненных на установках ИСБ-ВВЭР и ПСБ-ВВЭР. В конце диссертации приведено Заключение, основанное на результатах работы.