Разработка расчетной модели для исследования перемешивания потоков с различной концентрацией бора на модели реактора ВВЭР-1000 с использованием программного. - презентация

1 Разработка расчетной модели для исследования перемешивания потоков с различной концентрацией бора на модели реактора ВВЭР-1000 с использованием программного комплекса ANSYS CFX М.А. Быков, А.М. Москалев, А.В. Шишов, Л.А. Кабанова, О.В. Кудрявцев, Д.А. Посысаев ФГУП ОКБ «Гидропресс»

2 2 Постановка задачи В рамках проводимых в ОКБ «ГИДРОПРЕСС» экспериментов выполнен предтестовый CFD расчет полей концентрации соли в четырехпетлевом стенде с моделью реактора ВВЭР-1000 в масштабе 1:5.

3 3 Постановка задачи Целью работы является верификация CFD-кода ANSYS CFX 10.0 для обоснования безопасности РУ с ВВЭР. Работают все четыре петли, расход через петли составляет 172 м3/ч, в петлю 4 подается раствор соли расходом 14 м3/ч с концентрацией 10 г/кг. Целью расчета являлось получение полей концентрации соли в выходном сечении опорных труб.

4 4 Расчетная сетка : размер ~5 млн. ячеек Район патрубка и зона нижней перфорации с опорными стояками

5 5 Район перфорационной решетки и зона отвода теплоносителя Часть модели в районе перфорации и зоне расположения измерительных датчиков

6 6 Результаты расчета 1. С использованием CFD-кода ANSYS CFX 10.0 был выполнен гидродинамический расчет для получения стационарных полей давления и скоростей теплоносителя в экспериментальной установки модели реактора. 2. На основе полученных стационарных данных выполнен расчет нестационарных полей концентрации соли при конвективном перемешивании потоков теплоносителя с различными концентрациями солей. Рассматривалось время процесса от появления соли во входном патрубке петли 4 до её появления в выходных патрубках модели. Длительность процесса составила 10 секунд.

7 7 Стационарный расчет Поле давления Поле скорости

8 8 Нестационарный расчет Распределение концентрации соли в выходном сечении опорных труб 0,5с – 1,0с – 1,5с – 2,0с Loop 4

9 9 Нестационарный расчет Распределение концентрации соли в выходном сечении опорных труб 2,5с – 3,0с – 3,5с – 4,0с Loop 4

10 10 Нестационарный расчет 10,0сВыходные патрубки Loop 4

11 11 Нестационарный расчет Распределение концентрации соли в продольном сечении по патрубкам петель

12 12 Нестационарный расчет Изменение концентрации соли в продольном сечении по патрубкам петель4-2

13 13 Нестационарный расчет Изменение концентрации соли в продольном сечении по патрубкам петель 1-3

14 14 Нестационарный расчет Изменение концентрации соли выходном сечении опорных труб Loop 4

15 15 Нестационарный расчет Изменение концентрации соли на входе-выходе активной зоны Loop 4

16 16 Нестационарный расчет Изменение концентрации соли

17 17 Нестационарный расчет Вихрь скорости

18 18 Выводы Выполнен CFD расчет полей концентрации соли в четырехпетлевом стенде с моделью реактора ВВЭР Проведено численное моделирование перемешивания потоков теплоносителя с различными концентрациями солей и получены значения полей концентраций соли по всему объему экспериментальной установки. Расчет проведен с использованием комплекса ANSYS CFX Длительность переходного процесса составила 10 секунд. Результаты расчета показали, что основная масса соли проходит через сегмент установки напротив петли 4, не распределяясь равномерно по всему объему.