EDN: OXRUCP
Авторы
Мельников И.А., Шмельков Г.Б., Голубев М.А., Великанов А.В.
Организация
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Шмельков Г.Б. – младший научный сотрудник. Контакты: 123098, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Тел.: (916) 269-83-21; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Мельников И.А. – заместитель заведующего отделом, кандидат технических наук.
Голубев М.А. – младший научный сотрудник.
Великанов А.В. – младший научный сотрудник.
Аннотация
В настоящей работе представлены результаты моделирования теплообмена излучением с поверхности расплава активной зоны на вышерасположенные конструкции при гипотетической тяжелой аварии на стадии охлаждения кориума в устройстве локализации расплава (УЛР) применительно к проекту АЭС-2006. Моделирование осуществлялось модулем THERA, входящим в пакет прикладных программ TSAR, разработанным в НИЦ «Курчатовский институт». В работе представлено описание реализованной в модуле расчетной методики, в основе которой лежит зональный метод расчета теплообмена излучением с учетом поглощающих свойств парогазовой смеси в объеме расчетной области в соответствии с SLWSGG (spectral line based weighted sum of gray gases – спектральная модель взвешенной суммы серых газов) подходом. Результаты моделирования представлены в виде распределения плотностей тепловых потоков результирующего излучения по поверхностям конструкции фермы-консоли. Также в рамках работы выполнено моделирование сопряженной нестационарной задачи о нагреве фермы-консоли излучением с поверхности расплава и представлены временные зависимости ее температуры. На основе результатов теплового расчета получена оценка временного интервала, в течение которого целесообразна подача воды на поверхность расплава для ограничения теплового воздействия со стороны расплава на ферму-консоль.
Ключевые слова
моделирование, теплообмен излучением, зональный метод, расплав, кориум, тяжелая авария, УЛР, ВВЭР-1200
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- НП-001-15. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. М.: Ростехнадзор, 2015. 74 c.
- Filippov A.S., Grigoryev S.Yu., Tarasov O.V. On the possible role of thermal radiation in containment thermal hydraulics experiments by the example of CFD analysis of TOSQAN T114 air-He test. Nuclear. Engineering and Design, 2016, vol. 310, pp. 175–186. DOI: 10.1016/j.nucengdes.2016.10.003.
- Filippov A., Strizhov V., Tarasov O. Molten Pool Models Validation and Cross-Verification: CFD and SOCRAT Code – 2009. 17th International Conference on Nuclear Engineering ICONE17. Brussels, Belgium, 2009. DOI: 10.1115/icone17-75205.
- Kamenskaya D.D., Tarasov O.V., Filippov A.S., Valetov D.K. Heat transfer by radiation and convection in the gas cavity of the VVER-1200 melt localization setup. Atomic Energy, 2018, vol. 125, issue 2, pp. 104–109.
- Howell J.R., Mengüc M.P., Siegel R. Thermal Radiation Heat Transfer, CRC Press, 2016, 1006 p.
- Melnikov I., Shmelkov G., Golubev M., Velikanov A., Shmelkov Y., Savekin S. Approaches to radiative heat transfer simulation in a cavity above melt. Proc. of the XXXIX Siberian Thermophysical Seminar. E3S Web of Conferences, 2023, vol. 459, p. 07011. DOI: 10.1051/e3sconf/202345907011.
- Программное средство ГЕФЕСТ-УЛР. Аттестационный паспорт программного средства № 446 от 24.10.2018.
- Poljak G. Analysis of heat interchange by radiation between diffuse surfaces. Tech Phys USSR, 1935, vol. 1 (5–6), pp. 555–590.
- Hottel H.C., Sarofim A.F. Radiative Transfer. NY: McGraw-Hill Book Company, 1967. 52 p.
- Stasiek J.A. Application of the transfer configuration factors in radiation heat transfer. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1998, vol. 41, pp. 2893–2907. DOI: 10.1016/S0017-9310(98)00024-6.
- Denison M.K., Webb B.W.J. A spectral line-based weighted-sum-ofgray-gases model for arbitrary RTE solvers. Journal of Heat Transfer, 1993, vol. 115, pp. 1004–1112. DOI: 10.1115/1.2911354.
- Modest M.F. The weighted-sum-of-gray-gases model for arbitrary solution methods in radiative transfer. Journal of Heat Transfer, 1991, vol. 113 (3), pp. 650–656. DOI: 10.1115/1.2910614.
- Lefebvre A.H. Flame radiation in gas turbine combustion chambers. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1984, vol. 27, issue 9, pp. 1493–1510. DOI: 10.1016/0017-9310(84)90262-x.
- Rothman L.S., Gordon I.E., Barber R.J., Dothe H., Gamache R.R., Goldman A., Perevalov V., Tashkun S.A., Tennyson J. HITEMP, the high-temperature molecular spectroscopic database. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2010, vol. 111, pp. 2139–2150. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2010.05.001.
- Расчетный код СОКРАТ-В1/В2. Аттестационный паспорт программного средства № 564 от 19.08.2022.
- Paloposki T., Liedquist L. Steel emissivity at high temperatures. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2005. 86 p. Доступно на: https://publications.vtt.fi/pdf/tiedotteet/2005/T2299.pdf (дата обращения 21.10.2024).
- Fink J.K. Thermophysical properties of uranium dioxide. Journal of Nuclear Materials, 2000, vol. 279, pp. 1–18. DOI: 10.1016/S0022-3115(99)00273-1.
- ГОСТ 19281-2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. Введ. 01.01.2015.
УДК 621.039.586
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2024, № 4, c. 212–225
