Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити...
TRANSCRIPT
![Page 1: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/1.jpg)
Науково-технічна підтримка регулювання ядерної та радіаційної безпеки.
Проведення прикладних досліджень з моделювання теплових процесів з використанням розрахункових
кодів
Франкова Маргарита/ДНТЦ ЯРБ [email protected]
Київ, Україна15 квітня, 2016
Державний науково-технічний центр з ядерної та
радіаційної безпеки
![Page 2: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/2.jpg)
Що ж таке аналіз безпеки атомної станції?Аналіз безпеки атомної станції (АС) – дослідження безпеки АС детерміністичними та імовірнісними методами аналізу безпеки з використанням програмних засобів та розрахункових кодів [*].
[*] НП 306.2.162-2010 Вимоги до оцінки безпеки атомних станцій
![Page 3: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/3.jpg)
Розрахункове обґрунтування безпеки
Разом із розвитком атомної енергетики, розвивалися і науково-технічні засоби для можливості підтвердження їх безпечної роботи.
![Page 4: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/4.jpg)
Розрахункове обґрунтування безпеки
Аварія
Проектна аварія Запроектна аварія
Без важкого пошкодженняактивної зони
З важким пошкодженням активної зони
В рамках обґрунтування безпеки АЕС виконується аналіз аварій.
![Page 5: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/5.jpg)
Розрахункове обґрунтування безпекиДля аналізу аварій використовується безліч розрахункових кодів кожен з яких має свою область застосування і межі використання:• RELAP5, MELCOR, TRACE (теплогідравлічний аналіз);• DYN-3D (нейтронно-фізичний аналіз);• SAPHIRE, Risk-Spectrum (імовірнісний аналіз).
Для розрахунків повинні бути використані перевірені програмні засоби, які забезпечують найкращу оцінку.
![Page 6: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/6.jpg)
Розрахункове обґрунтування безпеки
В рамках АПА і АЗПА (до важкого пошкодження активної зони), в частині теплогідравлічного аналізу, найбільш широко використаним є код RELAP, який зарекомендував себе як надійний інструмент, який дає точні і стабільні результати. Для аналізу аварій з важким пошкодженням активної зони використовують розрахунковий код MELCOR.
79
49
29 28
71
76
78
44
20
69
5
68
6
64 54-05
54-04
54-03
1296
53-05
53-04
53-03
53-0154-01
53-0254-02
33
43
34
9
13
16
18
2122
19
24
15
41 42
11
10
97
51-02 52-02
52-0151-01
91 80
90
61
63
91-0
191
-02
91-0
391
-06
91-0
4
52-05
52-04
52-03
51-05
51-04
51-03
62
67
7
66
8
23
2527
32
26
31
46 47
48
73
72
77
74
95
Петля 1 (холодная)
Петля 4 (холодная)
Петля 2 (холодная)
Петля 3 (холодная)
Петля 2 (горячая)
Петля 3 (горячая)
Петля 1 (горячая)
Петля 4 (горячая)
ГЕ-2
ГЕ-4
ГЕ-1
ГЕ-3
14
91-0
5
7979
4949
29 2828
7171
7676
7878
4444
2020
6969
55
6868
66
64 54-05
54-04
54-03
129696
53-05
53-04
53-03
53-0153-0154-0154-01
53-0253-0254-0254-02
3333
4343
3434
9
1313
1616
1818
21212222
1919
2424
1515
4141 4242
11
10
9797
51-0251-02 52-0252-02
52-0152-0151-0151-01
91 80
90
61
63
91-0
191
-02
91-0
191
-02
91-0
391
-06
91-0
4
52-05
52-04
52-03
51-05
51-04
51-03
62
6767
77
6666
88
2323
25252727
3232
2626
3131
4646 4747
4848
7373
7272
7777
7474
95
Петля 1 (холодная)
Петля 4 (холодная)
Петля 2 (холодная)
Петля 3 (холодная)
Петля 2 (горячая)
Петля 3 (горячая)
Петля 1 (горячая)
Петля 4 (горячая)
ГЕ-2
ГЕ-4
ГЕ-1
ГЕ-3
1414
91-0
5
![Page 7: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/7.jpg)
Розрахункове обґрунтування безпекиДля багатьох галузей науки і техніки визначними питаннями є процеси теплообміну та протікання середовища в каналах. Сьогодні, для виконання проектних робіт за цими напрямами широко застосовуються різноманітні системи автоматичного проектування (САПР), в котрих проводиться моделювання досліджуваних процесів.
![Page 8: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/8.jpg)
Модель БГК ССВЯП в ANSYS CFDДля програмного засобу ANSYS CFD, який використовують для моделювання течії рідин і газів, процесів тепло- і масообміну, взаємодію потоків і т. д. було розроблено модель багатомісної герметичної корзини (БГК) сухого сховища відпрацьованого ядерного палива (ССВЯП).
![Page 9: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/9.jpg)
Модель БГК ССВЯП в ANSYS Fluent
Для програмного засобу ANSYS Fluent було створено модель багатомісної герметичної корзини (БГК) сухого сховища відпрацьованого ядерного палива (ССВЯП).Для геометричної моделі сформовано розрахункову сітку.
![Page 10: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/10.jpg)
Модель БГК ССВЯП в ANSYS Fluent
Здійснено розрахунок для стаціонарного процесу. Отримано розподіл температур в БГК , а також напрям та значення швидкостей теплоносія.
![Page 11: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/11.jpg)
Модель БГК ССВЯП в ANSYS CFX
1 – кришка корзини, 2 – корпус корзини, 3, 5, 7, 8, 9 – гелій, 4 – відпрацьовані ТВЗ, 6 – прокладки для дистанціювання труб, 10 – днище корзини
![Page 12: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/12.jpg)
Модель БГК ССВЯП в ANSYS CFXДля пакету ANSYS CFX було розроблено аналогічну модель, як для пакета Fluent, однак моделювалася лише ¼ частина БГК.Таке рішення дало можливість суттєво зменшити розрахунковий час.
![Page 13: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/13.jpg)
Використання коду LAVAУ світлі останніх подій в галузі атомної енергетики, важливу роль приділяють аналізу важких аварій на АЕС, для чого використовують різноманітні розрахункові коди. А для дослідження окремих процесів є можливість використання спеціалізованих кодів.Так, наприклад, для моделювання розтікання розплаву активної зони при виході з корпусу реактора розроблено код LAVA.
![Page 14: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/14.jpg)
Модель ГО для коду LAVA
![Page 15: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/15.jpg)
Модель ГО для коду LAVA
Розрахунковий код LAVA використовують для моделювання розтікання розплаву активної зони, при важких аваріях на АЕС.
![Page 16: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/16.jpg)
Використання програмного продукту SolidWorksВажливим питанням при протіканні важких аварій є воднева безпека.При запроектній аварії з осушенням активної зони виникають умови для виділення водню під час термохімічних реакціях пари з цирконієм, паливом, конструкційними матеріалами і палива з бетоном. Підвищена концентрація водню всередині ГО РУ в аварійних умовах може призвести до вибуху з руйнуванням ГО і виходом радіоактивних продуктів поділу в навколишнє середовище.
![Page 17: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/17.jpg)
Модель ГО для програмного продукту SolidWorks
Відмітка 16,8 Відмітка 25,7 Відмітка 28,8
За допомогою програмного продукту SolidWorks було розроблено 3-D модель гермооб'єма РУ ВВЕР-1000 (В-320).
![Page 18: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/18.jpg)
Модель ГО для програмного продукту SolidWorks
В подальшому, розроблену геометричну модель буде конвертовано в ANSYS CFD.На основі даної моделі в ANSYS CFD будуть моделюватись процеси перемішування водню в ГО, який утворюється при важких аваріях.
![Page 19: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/19.jpg)
Мета безпеки АЕС
Основна мета безпеки - захист людей і охорона навколишнього природнього середовища від шкідливого впливу іонізуючого випромінювання [**].
[**] SF-1. Основополагающие принципы безопасности. МАГАТЭ, Вена, 2007.
![Page 20: Весняна школа-2016: лекція Олексія Дибача та Маргарити Франкової (ДНТЦ ЯРБ)](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051502/5871e4c61a28ab6a7b8b6ac3/html5/thumbnails/20.jpg)
Проведення прикладних досліджень з моделювання теплових процесів з використанням розрахункових кодів
Франкова Маргарита/ДНТЦ ЯРБ [email protected]
Дякую за увагу!
Київ, Україна15 квітня, 2016
Державний науково-технічний центр з ядерної та
радіаційної безпеки