ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СУБКАНАЛЬНЫЕ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ К РАЗВИТИЮ

EDN: MOXJNC

Авторы

Вертиков Е. А.1, Зубков А. Г.1, Олексюк Д. А.1, Баисов А. М.2, Босенко С. В.2, Чуркин А. Н.2

Организация

1 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
2 АО Опытно-конструкторское бюро «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия

Вертиков Е.А.1 — инженер. Контакты: 123182, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Тел.: (985) 191-60-16; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Зубков А.Г.1 – научный сотрудник.
Олексюк Д.А.1 – начальник отдела, кандидат технических наук.
Баисов А.М.2 – инженер-конструктор 1 категории, кандидат технических наук.
Босенко С.В.2 – инженер-конструктор 1 категории.
Чуркин А.Н.2 – начальник отдела, кандидат технических наук, АО Опытно-конструкторское бюро «ГИДРОПРЕСС».

Аннотация

На текущий момент, теплогидравлические программные средства, использующие субканальный метод моделирования течения теплоносителя в пределах пучков стержней, являются основным средством обоснования теплотехнической надежности активных зон ядерных реакторов в стационарных условиях эксплуатации. В статье приводится обзор существующих в России субканальных теплогидравлических программ, разработанных и использующихся в различных организациях атомной отрасли применительно к реакторам с водным теплоносителем: SC-1, SC-INT и SC-Core (НИЦ «Курчатовский институт»), ПУЧОК-1000, ТИГРСП, ТЕМПА-1Ф и ТЕМПА-СК (АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС»), КАНАЛ (АО «ОКБМ Африкантов»), ВЯЗ-М, МИФ-СКД (АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»). Для каждой программы приводится краткая история разработки, а также ключевые особенности с точки зрения используемых численных методов, области применения и наличия аттестационного паспорта. Затрагиваются вопросы о взаимодействии расчетных инструментов, использующих субканальное приближение, с программами, обладающими иным масштабом моделирования расчетной области. В составе программ полноконтурной теплогидравлики субканальный метод может выступать в качестве дополнительного модуля для детализированного расчета активной зоны, что позволит обоснованно снизить степень консерватизма при определении запаса до кризиса теплоотдачи в рамках моделирования переходных и аварийных процессов по сравнению с приближением «горячего канала». Программные комплексы вычислительной гидродинамики, позволяющие осуществлять трехмерное моделирование течения теплоносителя, могут быть использованы, во-первых, для уточнения существующих и создания новых замыкающих соотношений по расчету коэффициентов трения, коэффициентов местных гидравлических сопротивлений и эффективности турбулентного перемешивания, которые закладываются в субканальные программы, и, во-вторых, для получения граничных условий о распределении расхода теплоносителя по тепловыделяющим сборкам на входе в активную зону ядерного реактора. Для повышения качества описания процессов тепломассопереноса в гладких пучках стержней с учетом наличия дистанционирующих и перемешивающих решеток в качестве дальнейших путей совершенствования субканальных программ подчеркивается необходимость расширения валидационной базы данных, перехода к двухжидкостному описанию течения двухфазных потоков и реализации возможности полномасштабного расчета активных зон.

Ключевые слова
тепломассоперенос, субканальный метод, поячейковый метод, расчетные программы, ВВЭР, активная зона, тепловыделяющая сборка, гладкие пучки стержней

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534...23

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 3, c. 181–205