Введение к работе
Актуальность темы: Диссертация -освящена исследованию нестацио-
нарных парожидкостных потоков з циркуляционных контурах реакторных установок с ЗВЭР при авариях с потерей теплоносителя.
Важность данного исследования обусловлена особенностями эксплуатации данных реакторных установок з аварийных режимах с некомпеясируемой течьи теплоносителя. Во-первых, инструкции по эксплуатации данных реакторных установок ориентированы на крайние случаи охлаждения зктизнся зоны и не позволяют оперативному персоналу по возможности оптимизировать теплогпдравлическую обстановку. Требования инструкции приводят :< ситуациям, когда при отсутствии опасности по услсзиям охлаждения активнои зоны выполняются операции, приводящие :-: опасный термическим воздействиям на оборудование 1 контура с градиентами температур на корпусе реактора и парогенераторе до 200 С. Частота режимов не опасных по условиям охлаждения активной зоны на дза порядка больше частоты опасных режимов, поэтсму целесообразность учета этого обстоятельства очевидна. Зо-зтсрах. в настояних проектах реакторных установок данного типа не рассматривается зопрос их эксплуатации з конце аварии с течью до момента снятия крышки реактора. 3 частности, не ре'ден окончательно вопрос надежности охлаждения акт-лзяоп зоны яри оазраза:-: циркуляционной петли на входе з реактор. П. наконец, на АЗС псклэтитэлъно важной язляется проблема обеспечения надежности работы сбсрудсзаяия и систем локализашга последствия авария, что связан: с возможностью нанесения большого экономического и социального уд эр5а при авариях на АЗС.
Решение перечисленных задач невозможно без детального понимания теплогпдравлпческих прсиэсссз, происходящих з теплоносителе. Причем, наибольшие трудное?:: зознжаят при анализе нестационарных теплогидравлических процессов, происходящих з двухфазном потоке.
Экспериментальные исследования нестационарных теплогпдраз-лпчеекпх процэссоз з циркуляционном контуре реакторных установок с реакторами типа ЗВЭР очень о.-.::-:к;! в озязп с высокой стоимостью
- *У -
таки: псследовакнГ. і: огромны:.: разнообразие:: возможных аварийных нестационарных режимов работы реактсгкых установок. Поэтому, основным методом, исследования эт:::: процессов является математическое моделирование.
Ооиая теория нестационарных мвсгоэагных потоков г настоясее время интенсивно развивается :: е'ле далека ст своего завершения. Поэтому использовать оешіг. подход г.р:: моделировании несталпокар-ных парожидкосткых потоков в контура;: реакторных установок не удается. Теї: не менее, редтть частку;: задачу моделирования нестационарных парог.г.дг.остг.кх потоком в циркуляционных контура:: энергетически:: установок каі.:когс легче, чем построить общую теорию нестационарных многофазных потоков. Это связано с теї.:. что задачи, возникающие при их моделировании в контурах энергетических установок, образуют самостоятельный, довольно узкий класс задач. При это:.: многие ватные проблемы, не решенные в обшей теории многофазных сред, оказывается непринципиальными при описании, парс-хкдкостного потока е контурах энергетических установок.
Актуальность темь: диссертации ооуслоЕлена необходимостью расширения и углубления знании с теплегидравлических процессах е циркуляционном контуре :: активное зоне реакторных установок с ЗЗЭ?, необходимостью разработки математических моделей для списания таких процессов, практическим значением рассмотренных в диссертации проблем, Епрокоп область:-: применимости предлагаемых математических моделей и полученных результатов.
Цель работы. Пельк рабств является создание математичес-
ких моделей и эффективных расчетных методик для описания нестационарных течении ЕЕухФазкого теплоносителя; исследование теплогк-дравлических процессов е реакторных установках с ББЭ? е авариях с потерей теплоносителя; анализ кадег.ксстп и безопасности оглашения тепловыделяпких злементов зкергоблоков в таких режима:':, вара-ботка рекомендации, направленных на повышение устойчивости, безопасности и эффективности работы энергоблоков е нестационарных режимах, расчетное исследование аварии : плавлением актквног. зоны реактора ЗЗЭР-1000.
-s~
Научная новизна работы заключается в следующем :
-
Разработана математическая модель теплогидравлического состояния 1 контура реакторных установок с реакторами типа ВВЭР в условиях аварии с потерей теплоносителя. *
-
Получены эффективные приближенные методики для моделирования двухскороствых сарохидкостных потоков в аварийных режимах с потерей теплоносителя реакторных установок с ВВЭР.
-
Проведены расчетные исследования аварийных режимов с потерей теплоносителя 1 контура, на основе которых обоснованы технические требования по обеспечению эксплуатации реакторной установки с ВВЭР-1С00 при некомпенсируемой течи теплоносителя
1 контура.
4. Выполнено расчетное исследование аварии с плавлением активной
зоны реактора ВВЭР-1000.
Практическая значимость. Практическая ценность результатов
работы обусловлена возможностью использования разработанных расчетных методик для описания нестационарных парожидхостных потоков в циркуляционных контурах реакторных установок с ВВЭР, а также проведения расчетных исследований аварий с потерей теплоносителя.
Внедрение результатов работы. Разработанная вычислительная
программа использована ПО "Спепатом" при анализе теплогидравлического состояния 1 контура в авариях с плавлением активной зоны в рамках отраслевой научно-технической программы " Разработка принципов организации и обеспечения, а также методов и технических средств аварийно-восстановительных и ремонтных работ на объектах атомной энергетики ". Программный комплекс для анализа теплогидравлического состояния 1 контура з авариях с потерей теплоносителя внедрен во ВНИИАЭС и является одним из основных инструментов при анализе различных технических решений, направленных на оптимизацию регламента; при анализе и разработке мероприятий, направленных на повышение надежности и безопасности.
-от-
личный вклад автора. Представленные в диссертационной рабо-
те результаты получены при непосредственном участии автора. Автор принимал непосредственное участие во всех стадиях настоящей работы, включая разработку математических моделей, написание программы для ЭВМ, проведение расчетов и анализ полученных результатов, выпуск научно-исследовательских отчетов и статей. Автор закивает:
-
Методику, алгоритм и программу расчета теплогидравлического состояния 1 контура на стадии длительного расхолаживания аварии с потерей теплоносителя.
-
Результаты расчетного исследования теплогидравлического состояния 1 контура реакторных установок с ББЭР в авариях с потерей теплоносителя.
3.- Рекомендации по обеспечению эксплуатации реакторной установки с ВВЭР-1000 при некомпенсируемой течи теплоносителя 1 контура. 4. Результаты расчетного исследования аварии с плавлением активной зоны реактора ВВЭР-1000.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались: на международном семинаре стран-членов СЭВ 'Теплофизика -88" (Варшава, сентябрь 1988) ; на научно-практической конференции по безопасности атомных станций (Москва, НТО БАЭ, апрель 1989) ; на техническом семинаре МАГАТЭ "Использование компьютерных программ в анализе безопаснос-восге* ( Москва, май 1990) ; на 6 - й Всесоюзной конференции "Двухфазный поток в энергетических малинах и аппаратах" (Ленинград, ПКТИ, октябрь 1990) ; на заседании секции ETC ВНШЭС (Москва, 1992)
Публикации. Но теме.диссертации в печати опубликовано
9 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения.
