SIMULATION OF TRANSIENT PROCESS ON WWER-1000 USING COUPLED APPROACH
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303099Keywords:
emergency process, transition process, maximum design accident, modeling, coupling, thermohydraulic processes, WWER-1000, RELAP5.Abstract
Research and modeling of thermohydraulic processes in NPP equipment is necessary for a deep and improved justification of reliable and safe operation of nuclear installations. Taking into account the accumulated experience and the latest technologies, the study of thermohydraulic processes is developing in the direction of applying innovative approaches to conducting both experimental studies and expanding the calculation capabilities of thermohydraulic codes.
The article presents an approach to the decomposition of the thermohydraulic model of the WWER-1000 reactor plant on submodels, which are calculated in coupling with separate instances of the system thermohydraulic code RELAP5/Mod 3.2. Coupling is implemented using a specially developed module. This approach allows you to "bypass" the internal limitations of RELAP5 in the number of components (hydrodynamic volumes, thermal structures, "trips" and control variables) that can be used for computational analysis. As a result, it becomes possible to achieve a higher degree of detail for the entire reactor installation. In addition, the article confirms the possibility of applying the previously developed coupling module to such a non-equilibrium model as a nuclear reactor model. At the same time, the use of the RELAP5 model as a reactor model makes it possible to avoid inaccuracies that arise when applying assumptions about the transverse profiles of the input variables of the CFX model, as well as to perform the validation of the RELAP5 model of the RU loops.
Coupled calculation of stationary and transient mode of reactor installation WWER-1000 is performed. The reliability of calculation results obtained in conjugation is evaluated by comparing them with the results of autonomous calculations in RELAP5. The analysis of the results of computational modeling confirms the possibility of applying the developed coupling module to such a non-equilibrium model as a model of a nuclear reactor, and also confirms the correctness of the RELAP5 model of the loops of the reactor plant obtained on the basis of the modification of the full-fledged RELAP5 model.
References
Воробьев Ю. Ю., Терещенко И. А. Моделирование температурного расслоения в главном циркуляционном трубопроводе при естественной циркуляции теплоносителя первого контура для оценки термошока корпуса реактора с помощью кода RELAP5/MOD3.2. Ядерна та радіаційна безпека. 2013. № 1. С. 14–21.
Воробьев Ю. Ю. Теплогидравлическая модель реактора ВВЭР-1000 для получения граничных условий для оценки сопротивления хрупкому разрушению с использованием компьютерного кода RELAP5/MOD3.2. Ядерна та радіаційна безпека. 2011. № 2 (50). С. 13–19.
Модель опускного участка реактора ВВЭР-1000. Ю. П. Алексеев та ін. Ядерна та радіаційна безпека, 2011. № 3 (51). C. 44 46.
Technical Basis for Revision of the Pressurized Thermal Shock (PTS) Screening Limit in the PTS Rule (10 CFR 50.61) // NUREG-1806, Vol. 1. Summary Report. 2007.
Онищук Ю. А., Клевцов С. В. Модуль спряження RELAP5-CFX: тестування на простих теплогідравлічних моделях. Науковий журнал «Енергетика: економіка, технології, екологія». 2022. №3. С. 98-106. URL: https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.272087.
Mahgerefteh H., Rykov Y., Denton G. Courant, Friedrichs and Lewy (CFL) impact on numerical convergence of highly transient flows. Chemical Engineering Science. № 64. pp. 4969–4975.
Bertolotto D. Coupling a System Code with Computational Fluid Dynamics for the Simulation of Complex Coolant Reactivity Effects. № 5227. 2011.
Coupled system thermal Hydraulics/CFD models: General guidelines and applications to heavy liquid metals / A. Pucciarelli and other. Annals of Nuclear Energy № 153. 2021.
Запорожская АЭC. Энергоблок №1. Отчет по анализу безопасности. Анализ запроектных аварий. Адаптация. Итоговый отчет. ЕР43-2008.3811.ОД.2.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
