Использовался метод динамического расчета, т.е. начальное состояние реакторной установки задавалось произвольным образом, после чего запускался расчет, в течение которого и происходила стабилизация всех параметров реакторной установки.
Моделирование реакторной установки обсуждалось ранее. Здесь же будет описан процесс вывода на статику, и его итоги.
Стабилизация модели проводилась в два этапа. Первый этап - стабилизация всех теплогидравлических параметров РУ в течение 1000 секунд. На этом этапе работали все системы нормальной эксплуатации. При этом было принято:- Эпюра энерговыделений по высоте приведена на рисунке 1. Предполагалось, что данное распределение одинаково во всех топливных каналах реактора.
- Тепловая мощность(Рис 2) реактора постоянна и равна 200 МВт (т);
- Подача питательной воды (Рис 4) осуществляется от 4х насосов ПЭН. Регулятор уровня каждой половины реактора воздействует на регулирующий клапан одной нитки основного диапазона.
- Положение СРК работающей турбины подбиралось таким образом, что бы расход пара на ТГ соответствовал 100 т/ч, т.е. расходу холостого хода ТГ (Рис 5);
- расход пара на собственные нужды принимался равным 200 т/ч. При этом пар отбирается через БРУ-Д (Рис 6);
- Расход теплоносителя через реактор (Рис 9) регулируется автоматической работой ДРК пытающегося установить расход на уровне 8000 м3/ч через каждый насос. Всего включено 8 насосов.
- Регуляторы уровней поддерживают знаячение уровня воды в БС на отметке -400 мм по уровнемеру (+400/-1200) (Рис 10);
- Давление в БС (Рис 11) поддерживается при помощи одной БРУ-К, с задатчиком 68 кгс/см2 (Рис 6);
- Степень открытия ЗРК задавалась из предварительно выполненых расчетов и соответствовала положению ЗРК при работе реактора на номинальном уровне мощности.
Результат вывода модели в стационарное состояние показал:
- тепловая автоматика (регуляторы уровня и давления в БС) достаточно эффективно осуществляют регулирование, устанавливая соответствующие параметры на заданных значениях.
- ДРК, работающий в автоматическом режиме, пытаясь выставит расход на значении 8000 м3/ч через каждый насос открывается полностью, однако при этом расход через каждый насос находится на уровне 7200 м3/ч. Надо отметить, что данное значение соответствует зафиксированной на ЧАЭС величине.
На втором этапе стационарного расчета к модели РУ подсоединялась модель кинетики реактора. Расчет так же проводился в течение 1000 секунд.
При этом задавались эффекты реактивности по плотности теплоносителя и по температуре топлива. Эффект реактивности по температуре графита не учитывался, т.к. в быстрых процессах изменение температуры графита ничтожно. (прям по Медведеву :)) ).
Была реализована модель точечной кинетики в шестигрупповом приближении. При определении влияния плотности и температуры топлива на реактивность, учитывалось распределение этих параметров по высоте активной зоны с учетом формы нейтронного потока по высоте (из теории малых возмущений). Кроме того предполагалось, что вид распределения потока нейтронов по высоте не изменяется.
Так же была реализована модель СКУЗ, которая описывает четыре группы стержней, каждая из которых двигается со скоростью 0.4 м/с. Первые три группы моделируют соответственно стержни АР-1, АР-2 и АР-3. Четвертая группа - шунт, состоящий из 4х. стержней. Назначение этого шунта с следующем. Предполагается, что до исходного события аварии (которое связывается с началом выбега), положение стержней известно. Для того, что бы при событиях протекающих до исходного события (возмущение по питательной воде) это положение не изменялось, реальное регулирование мощности реактора осуществляется шунтом. При этом не имеет практического значения ни начальное положение стержня, ни ограничения по извлечению или погружению - важна реактивность, на которую необходимо изменить ОЗР для удержания реактора на мощности. Поэтому предполагалось, что реактивность вносимая каждым стержнем шунта прямо пропорционально его "погружению". Погружение при этом представляет абстрактную величину.
Зависимость реактивности каждого регулирующего стержня от глубины его погружения приведена на рисунке.
Расчет показал, что регулятор мощности удерживает мощность на заданном уровне (200 МВт +/- 1%) с помощью АР-1, однако проявилась заметная неустойчивость мощности, выражавшаяся в достаточно частом перемещении регулирующих стержней (в среднем - полтора раза в минуту).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
Рис. 5.
Рис. 6.
Рис. 7.
Рис. 8.
Рис. 9.
Рис. 10.
Рис. 11.
Рис. 12.
Рис. 13.
Рис. 14.
Рис. 15.