Верификация кода КОРСАР с учетом поведения

неконденсирующихся газов в теплоносителе на

основе интегральных экспериментов

А.Н. Гудошников, Ю.А. Мигров, Ю.В. Юдов, С.Н. Румянцев

5 международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР»

29 мая – 1 июня 2007, Подольск, Россия

НИТИ им. А.П. Александрова

1

Особенности модели неконденсирующихся газов (НГ)Особенности модели неконденсирующихся газов (НГ)

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

2

Количество компонентов – 4 (H2, He, N2, O2) Перенос газов жидкой и паровой фазами Тепловое и механическое равновесие компонентов НГ и

несущих фаз Влияние НГ на массовый и энергетический баланс жидкой

фазы не учитывается Влияние неконденсирующихся газов на теплообмен

(учитывается диффузионное сопротивление при подводе и отводе паровой компоненты от межфазной поверхности)

выход газа из жидкой фазы

радиолиз компонентов теплоносителя

поступление из внешних источников

взаимодействие металла с паром

Источники НГ:

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

3

Характеристики впрысков

№ Место V, нм3 Длит.

1 ГН 1 0.25 1 час

2 ХН 3 0.25 1 час

3 ГН 2 0.25 5 мин

4 ХН 4 0.25 5 мин

5 ГН 1 1.50 1 час

6 ХН 3 1.50 1 час

Стенд PKL IIIЭксперимент В 4.1

1,53

2,6

4

Места впрысков

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

4

Схема нодализации стенда Схема нодализации стенда PKL IIIPKL III для кода КОРСАР для кода КОРСАР

1 3 52 4 6

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

4

8

12

Ур

ов

ень

(м

)

Расчет

Эксперимент

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

5

Объем введенного азота Уровень воды в верхней камере

1 3 52 4 6

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

1

2

3

4

5О

бъ

ем

(н

м3 )

Давление в первом контуре Давление во втором контуре

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

5

10

15

Да

вл

ени

е (б

ар)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

2

4

6

Дав

лен

ие

(бар

)

Расчет

Эксперимент

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

6

Расход в первой петле Расход во второй петле

Расход в третьей петле Расход в четвертой петле

1 3 52 4 6 1 3 52 4 6

0 10000 20000 30000 40000В ремя (с)

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000В ремя (с)

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет

Эксперимент

1 3 52 4 61 3 52 4 6

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

7

Температура на входе в а.з. Температура на выходе а.з.

Уровень в длинных трубках ПГ1 Уровень в длинных трубках ПГ2

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

100

120

140

160

180

Те

мп

ерат

ура

(0 C)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

150

160

170

180

190

200

Те

мп

ерат

ура

(0 C) Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

4

8

12

Ур

ов

ень

(м

)

Расчет

Эксперимент

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

0

4

8

12

Ур

ов

ень

(м

)

Расчет

Эксперимент

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

8

Объемы введенного и растворенного азота

1 2 3 4

0 4000 8000 12000 16000 20000В ремя (с)

0

0.4

0.8

1.2

Об

ъе

м (

нм

3 )

Введенный газ

Растворенный газ

1 3 52 4 61 3 52 4 6

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

9

Температура на входе в а.з. Температура на выходе а.з.

Расход в третьей петле Расход в четвертой петле

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

100

120

140

160

180

Те

мп

ерат

ура

(0 C)

Расч. с отключ. мод. раств. газа

Эксперимент

Расчет

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

150

160

170

180

190

200

Те

мп

ерат

ура

(0 C)

Расчет с откл. мод. раств.

Эксперимент

Расчет

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет с откл. мод. раств.

Эксперимент

Расчет

0 10000 20000 30000 40000Время (с)

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Рас

ход

(кг

/с)

Расчет с откл. мод. раств.

Эксперимент

Расчет

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

10

Схема нодализации стенда Схема нодализации стенда PKL IIIPKL III для кода КОРСАР для кода КОРСАР

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

11

Паросодержание в верх. яч. трубки 2 ПГ3 Паросодержание в верх. яч. трубки 2 ПГ4

Расход в третьей петле Расход в четвертой петле

15800 16000 16200 16400 16600 16800В ремя (с)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Пар

осо

дер

жан

ие

Расчет с откл. мод. раств.

Расчет

15800 16000 16200 16400 16600 16800В ремя (с)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Па

ро

со

де

рж

ан

ие

Расчет с откл. мод. раств. газа

Расчет

15800 16000 16200 16400 16600 16800В ремя (с)

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Ра

сх

од

(кг

/с)

Расчет с откл. мод. раств.

Расчет

15800 16000 16200 16400 16600 16800В ремя (с)

1

1.1

1.2

1.3

1.4

Ра

сх

од

(кг

/с)

Расчет с откл. мод. раств.

Расчет

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

12

Паросодержание в верхней части а.з. (9 яч.) Паросодержание в верхней части а.з. (10 яч.)

0 10000 20000 30000 40000В ремя (с)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Па

ро

со

де

рж

ан

ие

Расчет с откл. мод. раств. газа

Расчет

0 10000 20000 30000 40000В ремя (с)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Па

ро

со

де

рж

ан

ие

Расчет с откл. мод. раств. газа

Расчет

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

13Общий вид

6,82

8,85

9,809,32

8,75

6,757,35

2,70

12,27

16,64

0

4

8

56

7

3

9

1

2

Стенд PACTELЭксперимент NCg-1

1 - опускной участок2 - нижняя камера3 - модель активной зоны4 - модель верхней камеры5 - «горячий» трубопровод6 - модель парогенератора7 - «холодный» трубопровод8 - компенсатор давления9 - дыхательный трубопровод

Схема расположения основных элементов

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

14

Схема нодализации стенда Схема нодализации стенда PACTELPACTEL для кода КОРСАР для кода КОРСАР

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

15

Расход впрыска газа Давление в первом контуре

Температура теплоносителя I к. на входе ПГ Температура теплоносителя I к. на вых. ПГ

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Ра

сх

од

, г/с

ЭкспериментРасчет

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Да

вл

ени

е, Б

ар

ЭкспериментРасчет

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

110

120

130

140

150

Те

мп

ер

ату

ра

, oС

ЭкспериментРасчет

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

104

108

112

116

120

Те

мп

ер

ату

ра

, oС

ЭкспериментРасчет

НИТИ им. А.П. Александрова КОРСАР/В3

16

Расход теплоносителя в первом контуре Температура поверхности имитаторов твэл(верхней части)

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Ра

сх

од

, кг/

с

ЭкспериментРасчет

0 400 800 1200 1600 2000В ремя, с

110

120

130

140

150

160

Те

мп

ерат

ур

а, o

С

ЭкспериментРасчет

17

1. Выполнена верификация РК КОРСАР/В3 на зарубежныхинтегральных стендах, результаты которой демонстрируют адекватность моделирования кодом основных явлений, связанных с присутствием НГ в теплоносителе.

2. Для завершения верификации РК КОРСАР/В3 необходимы: интегральные эксперименты на стенде ПСБ-ВВЭР

с подачей газа от постороннего источника дополнительная верификация по локальным

экспериментам

Основные выводыОсновные выводы