МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСПЛАВА КОРИУМА, СОДЕРЖАЩЕГО ЦИРКОНИЙ И УРАН, С ЖЕРТВЕННЫМ МАТЕРИАЛОМ УСТРОЙСТВ ЛОКАЛИЗАЦИИ

 

2013 1(12)

Вернуться в содержание

   Краткая аннотация

 

Страницы:

55 - 61

Язык:

RU

Библ.:

6


Скачать статью:

2013_1(12)_10.pdf

 

 

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСПЛАВА КОРИУМА, СОДЕРЖАЩЕГО ЦИРКОНИЙ И УРАН, С ЖЕРТВЕННЫМ МАТЕРИАЛОМ УСТРОЙСТВ ЛОКАЛИЗАЦИИ

Сулацкий А.А.

Научно-исследовательский технологический институт им.А.П.Александрова (НИТИ), Сосновый бор, Россия


Ссылка для цитирования:Citation:

Сулацкий А.А. Математическая модель взаимодействия расплава кориума, содержащего цирконий и уран, с жертвенным материалом устройств локализации / А.А. Сулацкий // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - Днепропетровск: НПВК "Триакон". - 2013. - Вып. 1(12). - С. 55 - 61.


Ключевые слова:Keywords:

АЭС; тяжёлая авария; расплав кориума; ловушка кориума; жертвенный материал; уран; цирконий; взаимодействие; жидкофазное горение; математическая модель


Аннотация:Abstracts:

Целью работы является разработка пригодной к применению в расчётных кодах математической модели взаимодействия расплава кориума, содержащего неокисленные уран и цирконий, с имеющим значительный окислительный потенциал жертвенным материалом (ЖМ). ЖМ применяется в качестве наполнителя устройств локализации (УЛР или “ловушки расплава”), использующихся для минимизации последствий тяжёлых аварий на АЭС. Методы работы состоят в теоретическом анализе и в верификации разработанной математической модели с помощью имеющихся экспериментальных данных по взаимодействию расплава кориума с ЖМ в режиме жидкофазного горения (ЖФГ), характерного для случая расплавов, содержащих активные восстановители, такие как уран и цирконий, с твёрдым ЖМ, содержащим хороший окислитель – оксид железа (Fe2O3). Результаты работы. Получена математическая модель взаимодействия расплава кориума с ЖМ. Модель пригодна для описания взаимодействия ЖМ с расплавом как субокисленного кориума (т.е. оксидного, содержащего неокисленный цирконий), так и металлического, содержащего неокисленные уран и цирконий. Модель представляет собой систему 6 алгебраических уравнений относительно 6 неизвестных, одна из которых представляет собой скорость абляции ЖМ. Введены безразмерные переменные, характеризующие процесс и упрощающие систему уравнений. Решение системы в условиях применения модели в расчётных кодах ищется численно. Кроме того, численно исследована апериодическая неустойчивость процесса ЖФГ в зависимости от параметров процесса и от условий теплообмена между объёмом расплава и зоной протекания окислительно-восстановительных реакций – фронтом горения (ФГ). Показано, что наиболее опасным с точки зрения возникновения апериодической неустойчивости процесса является случай теплообмена между ФГ и расплавом, имеющим внутреннее энерговыделение (например, за счёт остаточного тепловыделения). Научная новизна. Впервые получена математическая модель процесса ЖФГ, имеющего место при взаимодействии как расплава субокисленного кориума, так и содержащего уран и цирконий металлического расплава с имеющим значительный окислительный потенциал ЖМ. Более ранние математические модели позволяли корректно описывать лишь процесс взаимодействия ЖФГ при взаимодействии ЖМ лишь с расплавом субокисленного кориума.
Практическая значимость. Разработанная математическая модель применена в коде CORCAT, используемого для расчётов процессов, происходящих в устройствах локализации тигельного типа. В настоящее время с использованием данного компьютерного кода, и соответственно, разработанной математической модели взаимодействия расплава с ЖМ производятся расчёты процессов, происходящих в ловушках расплава при гипотетических тяжёлых авариях на АЭС новых проектов.


Литература:References:

  1. Asmolov V.G., Bechta S.V., Berkovich V.M. et al. VVER-1000 Reactor Core Melt Catcher of Cold Crucible Type // Procideengs of Internatioanl Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 05), May 1519, 2005 - Seoul, Korea - Paper 5238.

  2. Khabensky V.B. et al. Severe Accident Management Concept of the VVER-1000 and the Justification of Corium Retention in a Crucible-type Core Catcher // Nuclear Engineering and Technology. - 2009. - V. 41. - N 5. - P. 561-574.

  3. Granovsky V.S, Sulatsky A.A., Khabensky V.B. et al. Modeling of Melt Retention in EU-APR1400 Ex-Vessel Core Catcher // Proceedings of International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 12), June 24-28, 2012 - Chicago, USA - Paper 12348.

  4. Сулацкий А.А. Математическая модель жидкофазного горения циркония / А.А. Сулацкий // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - Днепропетровск: НПВК "Триакон". - 2012. - Вып. 2(10). - С. 3 - 9.

  5. Бешта С.В., Хабенский В.Б., Грановский В.С. и др. Взаимодействие оксидного жертвенного материала устройства локализации с расплавом кориума при тяжелой аварии на АЭС с ВВЭР // Труды 5-й Российской национальной конференции по теплообмену, Россия, Москва, 25-29 октября, 2010, Т.1.

  6. Бешта С.В., Витоль. С.А., Грановский В.С. и др. Формирование ванны расплава активной зоны ядерного реактора в ловушке тигельного типа для АЭС с ВВЭР // Теплоэнергетика, 2011, 5, С.61-65.

 

 
     

© НПВК "Триакон" 2009-2016