Введение к работе
Актуальность темы.
Современные требования, предъявляемые к новому поколению АЭС,
предусматривают решение ряда актуальных технических проблем—
продление сроков эксплуатации, увеличение коэффициента использовании
установленной мощности, проведение ремонтов в соответствии с
фактическим состоянием оборудования, повышение надежности
оборудования, эффективности эксплуатации и безопасности АЭС. Для
решения этих актуальных задач необходимо дальнейшее совершенствование
методов моделирования колебательных процессов, средств
диагностирования, прогнозирования и экспертной оценки состояния оборудования и теплоносителя реакторных установок. Ввиду этого разработка акустических моделей теплоносителя в оборудовании АЭС с ВВЭР и PWR и на их основе методического обеспечения построения акустического паспорта теплоносителя, как в отдельных компонентах оборудования, так и системе первого контура в целом, является актуальной задачей. Данная работа посвящена решению этой задачи.
Целью работы является:
Разработка акустических моделей однофазного и двухфазного водяного теплоносителя в оборудовании АЭС с ВВЭР и PWR
Создание методов и алгоритмов оценки величины собственных частот колебаний давления теплоносителя (СЧКДТ) в эксплуатационных и аварийных, режимах, необходимых, для составления его виброакустического паспорта.
Проведение оценки условий возникновения резонансного взаимодействия оборудования и теплоносителя.
Разработка комбинированных акустических модели оборудования
РОС. H\«ltaOUAJlUHAH 5**ДПОТЕКА
C.lkwp#jrpr ОЭ «0^ гтт (qQ
первого контура АЭС, с учетом схем соединения и распределения потоков теплоносителя;
- Проведение верификация результатов расчета по спектральным характеристикам сигналов пульсации давления на АЭС с ВВЭР.
Научная новизна,
1. Впервые поставлена задача виброакустической паспортизации
оборудования и теплоносителя в различных режимах эксплуатации РУ.
Впервые проведены оценки условий возникновения резонансного взаимодействия оборудования и теплоносителя и их предотвращения.
Впервые предложены и обоснованы комбинированные акустические модели оборудования первого контура АЭС, расчетным путем получены, величины СЧКДТ в контурах, состоящих из отдельных элементов оборудования АЭС и в комбинированных контурах, образованных совокупностью этих элементов.
Впервые обнаружено влияние режимов эксплуатации и мощности реактора на количественные характеристики пульсаций собственных колебаний давления теплоносителя.
Практическая ценность и реализация полученных автором результатов.
- в обосновании и усовершенствовании математических моделей для
исследования колебательных процессов в теплоносителе, необходимых для
виброакустической паспортизации оборудования;
- в результатах анализа колебаний параметров теплоносителя и
выявлении процессов, не предусмотренных проектной документацией и не
моделируемых усовершенствованными теплогидравлическими
компьютерными кодами, но влияющими на работоспособность и надежность
оборудования ЩК.
- Практическая реализация полученных результатов заключается в
обосновании рекомендаций по проведению исследований динамических
процессов на стадии ППР на Волгодонской АЭС (ВоАЭС), обосновании
методов идентификации колебательных процессов в различных режимах
работы АЭС и их использовании при анализе результатов
виброакустических измерений на ВоАЭС в период холодной и горячей
предпусковой обкатки.
Достоверность полученных результатов обеспечена корректно проведенными расчетами с использованием теории колебаний, гидродинамики и акустоупругости, применением экспериментальных методов подтверждения результатов теоретических исследований. Обоснование достоверности результатов разработки подтверждено путем верификации результатов расчета по результатам измерения спектральных характеристик сигналов пульсации давления на АЭС с ВВЭР-1000.
Личный вклад автора в получение научных результатов, изложенных в диссертации заключается:
- в разработке новых комбинированных акустических моделей для
оборудования первого контура АЭС с ВВЭР.
- в подготовке исходных данных для расчетов СЧКДТ для
номинального, пускового режимов и режима АБТ РУ с ВВЭР-1000.
в разработке алгоритмов для расчета СЧКДТ в оборудовании и верифицированные результаты расчета.
в получении верифицированных результатов расчета СЧКДТ в первом контуре АЭС с ВВЭР-1000.
- в разработке предложений по использованию моделей и алгоритмов
расчета для отстройки от резонансов между оборудованием и
теплоносителем.
На защиту выносятся:
Комбинированные акустические модели оборудования первого контура АЭС с ВВЭР.
Алгоритмы для расчета СЧКДТ в оборудовании и верифицированные результаты расчета.
Методы идентификации колебательных процессов в различных режимах работы АЭС с ВВЭР.
Результаты численного моделирования теплогидравлических и колебательных процессов в первом контуре АЭС с ВВЭР-1000.
Апробация работы:
1. Всероссийская научно-техническая конференция «Обеспечение
безопасности АЭС С ВВЭР» 19-23 ноября 2001г., Подольск, Россия.
Отраслевой семинар «Современные методы и средства диагностики ЯЭУ» 2-5 октября 2001г., Обнинск.
Intelligent Forecasting Systems for Refiners and Power Systems Proceeding ofthe 3 rd European IFS Workshop. Santorini, Greece 7th-8th June 2000.
16-th World congress IMACS - 2000, Proceeding, August 21-25, 2000, Lausanne, Switzerland.
5. Международной конференции "Современные методы
диагностирования".2-5 Октября 2001, г. Обнинск,
6. Седьмая международная научно-техническая конференция студентов и
аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", 27-28
февраля 2001г.
Научно- техническая конференция Научно- Инновационное сотрудничество МИФИ-2002, Москва, 2002г.
Научно- техническая конференция Научно- Инновационное
сотрудничество МИФИ-2003 Москва, 2003г.
9. Третья научно-техническую конференцию «Обеспечение безопасности
АЭС с ВВЭР» с 26 по 30 мая 2003 г., г. Подольск.
10. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Девятая
международная научно-техническая конференция студентов и
аспирантов,4-5 марта 2003 г. Москва.
11. 2 nd International Conference on Nuclear Science and Technology in Iran,
April 27-30,2004.
12. International Conference on Advanced Power Plants (ICAPP) '04,
Proceedings Pittsburgh Pennsylvania, USA, 13-17 June2004.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы отражены в 12-ти статьях и 2-х научно- технических отчетах.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов и списка цитируемой литературой. Материал диссертации изложен на 142 страницах и содержит 62 рисунка и 15 таблиц.
