КРОССВЕРИФИКАЦИЯ 1D- И 3D-МОДЕЛЕЙ НАПОРНОЙ КАМЕРЫ РЕАКТОРА ВВЭР-1000 РАСЧЕТНОГО КОДА KOPCAP/CFD ПО РЕЖИМАМ С НЕСИММЕТРИЧНОЙ РАБОТОЙ ПЕТЕЛЬ

摘要

Код KOPCAP/CFD является развитием системного кода KOPCAP/ГП, аттестованного в 2009 г. в Ростехнадзоре применительно к расчетному обоснованию безопасности реакторных установок с ВВЭР. Один из важных аспектов развития заключается во внедрении в функциональное наполнение кода CFD-модуля для моделирования методом вложенной границы пространственных турбулентных течений в смесительных камерах реакторов в RANS-приближении. При этом CFD-модуль объединен с одномерной моделью по полунеявной схеме как типовой элемент кода. На основе расчетов трех режимов с несимметричной работой оборудования петель теплообмена реакторной установки с ВВЭР-1000 проведена кроссверификация трехмерной в СРВ-приближении и квазитрехмерной многоканальной моделей расчетного кода KOPCAP/CFD для напорной камеры реактора. В качестве режимов выбраны: разрыв паропровода одного парогенератора; подключение главного циркуляционного насоса при исходной работе трех насосов на мощности реактора 71% номинальной; подключение насоса при исходной работе двух противоположных насосов на мощности 52% номинальной. Сценарий выбранных режимов характеризуется уменьшением температуры теплоносителя на входе в напорную камеру из одной петли, что приводит к асимметричному по тепловыделяющим сборкам повышению мощности реактора вследствие отрицательного эффекта реактивности. Показано, что благодаря искусственному увеличению сопротивления опускному движению теплоносителя по каналам, представляющим напорную камеру в многоканальной расчетной схеме, удается воспроизвести пространственную картину течения в камере, полученную при использовании трехмерной модели камеры, и ее влияние на процессы изменения температуры при перемешивании теплоносителя. Следствием является хорошее согласование результатов расчетов с использованием этой схемы с данными, полученными при трехмерном моделировании напорной камеры в CFD-приближении во всех рассматриваемых режимах. Продемонстрирована чувствительность результатов расчетов к изменению расчетной схемы при применении квазитрехмерной многоканальной модели камеры реактора.