Экспериментально-аналитическое исследование на стенде ПСБ-ВВЭР переходного режима с обесточиванием АЭС с РУ ВВЭР-1000

Цели работы
Исследование процесса ухудшения теплообмена при постепенном уменьшении массы теплоносителя второго контура парогенераторов РУ ВВЭР-1000
Моделирование этого процесса с помощью теплогидравлического кода RELAP5/MOD3.3

Интегральный теплофизический стенд ПСБ-ВВЭР
Эксперимент «Моделирование на стенде ПСБ-ВВЭР переходного режима с обесточиванием АЭС с ВВЭР»
Анализ эксперимента с помощью кода RELAP5/MOD3.3
Три способа нодализации парогенераторов
Влияние нодализационной схемы на теплообмен во втором контуре ПГ
Расчетный анализ аналогичного переходного режима в РУ ВВЭР. Изменение теплообмена при уменьшении уровня в ПГ.
Содержание

Интегральный стенд ПСБ-ВВЭР

РУ ВВЭР-1000 и стенд ПСБ-ВВЭР

Начальные условия
Мощность 383 кВт ? 253 кВт = 2.53%
130 кВт тепловые потери

Эксперимент на ПСБ-ВВЭР «Обесточивание станции»
Обесточивание
Потеря питательной воды
Останов всех ГЦН Системы безопасности не моделируются
Уменьшение давления в первом контуре
Выкипание теплоносителя второго контура
Разогрев и подъем давления в первом контуре
Потеря теплоносителя через открутый ИПУ КД
Разогрев активной зоны

Эксперимент на ПСБ-ВВЭР «Обесточивание станции»

Входная модель стенда ПСБ-ВВЭР
Опускной участок
Активная зона и верхняя камера

Нодализация парогенераторов
Схема 1
7 слоев трубок
Схема 2
7 слоев трубок
Схема 3
12 слоев трубок

Схема 1
7 слоев трубок
Нижний слой:
6.8 трубки = 20 % общей теплопередающей поверхности

Схема 1
7 слоев трубок
Схема 2
7 слоев трубок
Нижний слой:
3.6 трубки = 10.6 % общей теплопередающей поверхности

Схема 3
12 слоев трубок
Трубный пучок представлен 12 слоями
Верхняя и нижняя ячейки в модели трубного пучка соответствуют одной теплообменной трубке
Дополнительная ячейка добавлена, чтобы учесть небольшую область (70 мм) между дном и трубным пучком
1 трубка = 2.94 % общей теплопередающей поверхности

Схема 3
12 слоев турбок

Уровень смеси и унос в ПГ

Уровень смеси и унос в ПГ

Выводы по посттест-расчету эксперимента на стенде ПСБ-ВВЭР
Чтобы адекватно смоделировать выкипание парогенераторов при малой мощности реактора необходимо, чтобы расчетная модель подробно описывала геометрию нижней части ПГ
В расчете эксперимента на ПСБ-ВВЭР «Переходный режим с обесточиванием станции» нижний слой соответствовал 3% от площади теплопередающей поверхности.

Анализ с помощью кода RELAP5 процесса ухудшения теплообмена в следствие уменьшения массы теплоносителя второго контура
Расчет для РУ ВВЭР и для стенда ПСБ-ВВЭР (с использованием нодализации ПГ по Схеме 1)

Annex
Quantitative evaluation of accuracy

Quantitative evaluation of accuracy
The simplest evaluation of the bias
Evaluating the bias with Fourier Transforms
Frequency component
The transformation operator for a transient with duration of T seconds
Reconstruction of the original (inverse transform)
Average amplitude
Weighted frequency
Total average amplitude
Total weighted frequency

The results of the quantitative evaluation using FFT

RELAP5 analysis of heat transfer degradation due to loss of secondary side inventory

Парогенератор ПГВ-1000М и парогенератор стенда ПСБ-ВВЭР