Контейнментный код SIMCO в приложении к моделированию распространения водорода в защитных оболочках объектов атомной энергетики

22.06.2018 2018 - №02 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

В.И. Доровских С.Л. Дорохович А.А. Зайцев В.А. Левченко И.Н. Леонов

https://doi.org/10.26583/npe.2018.2.11

Изложено общее описание расчетного кода SIMCO, разработанного для моделирования теплогидравлических и физико-химических процессов в контейнментах (защитных оболочках) объектов атомнойэнергетики. Представлена методика расчета на основе физико-математической модели в сосредоточенных параметрах. В качестве численного метода решения используется модифицированная полунеявная процедура SIMPLER. Проведено тестирование кода на основе аналитического и качественного тестов. Сопоставление численного и аналитического решений показало хорошее согласование. Выполнена верификация кода по экспериментальным данным, полученным на интегральном стенде NUPEC (Япония). По результатам тестирования и верификации сделан вывод, что в целом физико-математические модели кода достаточно адекватно описывают процессы тепломассопереноса в защитной оболочке. В связи с этим данная версия кода SIMCO может быть использована для анализа совокупности теплофизических и физико-химических процессов в объектах атомной энергетики, имеющих защитные оболочки, включая перенос паровоздушно-водородных смесей.

Ссылки

1. International Atomic Energy Agency (IAEA), Mitigation of hydrogen hazards in water cooled power reactors. IAEA-TECDOC-1196. – Vienna, 2001. – 42 p.
2. Кириллов И.А., Харитонова Н.Л., Шарафутдинов Р.Б., Хренников Н.Н. Обеспечение водородной безопасности на атомных электростанциях с водоохлаждаемыми реакторными установками. Современное состояние проблемы // Ядерная и радиационная безопасность. – 2017. – №2(84). – С. 26-37.
3. Shapiro Z.M., Moffette T.R., Hydrogen Flammability Data and Application to PWR LOCA, WAPD-SC-545, Westinghouse Electric Corp. – Bettis Plant, Pittsburgh, 1957. – 23 p.
4. Солдатов Г.Е., Голоднова О.С. О путях снижения риска пожаров в машинных залах АЭС // Атомкон. – 2009. – №2(3). – С. 42-46.
5. Зайцев А.А. Теплогидравлическое обоснование защитных оболочек АЭС с ВВЭР. / Автореф. дис. канд. техн. наук. – Обнинск: ГНЦ РФ ФЭИ, 2005. – 10 с.
6. Левченко В.А. Моделирование динамических процессов энергоблоков АЭС в режиме реального времени. / Автореф. дис. канд. техн. наук. – Обнинск: ОГТУАЭ, 2007. – 21 с.
7. Gauntt R.O., Cole R.K., Erickson C.M., MELCOR Computer Code Manuals, NUREG/CR-6119, SAND2001-0929P. – Sandia National Labs, Albuquerque, NM 87185-0739, 2001. – 231 p.
8. Murata K.K. Code Manual for CONTAIN 2.0: A Computer Code for Nuclear Reactor Containment Analysis, Rep. NUREG/CR-6533, Rep. SAND97-1735, Sandia Natl Labs, NM, 1997. – 388 p.
9. Povilaitis M., Kacegavicius T., and Urbonavicius E. Simulation of the ICE P1 test for a validation of COCOSYS and ASTEC codes. // Fusion Engineering and Design. – 2015. – Vol. 94. – No. 1. – PP. 42-47.
10. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.
11. Launder R.E. Heat and Mass Transport Turbulence. Topics in Applied Physics. – Berlin: Springer, 1976. – 232p.
12. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. – М.: Наука, 1978. – 592 с.
13. Бубенчиков А.М., Харламов С.Н. Математические модели неоднородной анизотропной турбулентности во внутренних течениях. – Томск: Изд-во ТГУ, 2001. – 448 с.
14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Изд. 4-е, стереотипное. – М.: Наука, 1988. – 736 с.
15. Код КУПОЛ-М. Версия 1.10. Описание программы. Отчет ГУП ТЦ ФЭИ, инв. № 82022/4, 2002. – 42 с.
16. Gupta S., Schmidt E., von Laufenberg B., Freitag M., Poss G., Funke F., Weber G., THAI test facility for experimental research on hydrogen and fission product behavior in light water reactor containments // Nuclear Engineering and Design. – 2015. – Vol. 294. – PP. 183-201.
17. NUPEC Hydrogen Mixing and Distribution Test (Test M-7-1), Final Comparison Report on ISP-35, NEA/CSNI/R(94)29, December 1994. – 109 p.
18. Valencia L., Schrammel D., Cron T., Wolf L. Design Report, Hydrogen Distribution Experiments El1.1-E11.5, PHDR Working Report No. 10.004/89, August 1992. – 95 p.

код SIMCO физико-математическая модель в сосредоточенных параметрах аналитический тест верификация распространение водорода

Ссылка для цитирования статьи: Доровских В.И., Дорохович С.Л., Зайцев А.А., Левченко В.А., Леонов И.Н. Контейнментный код SIMCO в приложении к моделированию распространения водорода в защитных оболочках объектов атомной энергетики. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 2. – С. 114-126. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.2.11 .