Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР
Приведены основные результаты исследований по вопросам технических обоснований мероприятий повышения безопасности АЭС Украины, связанные с анализом неустойчивости теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами....
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/113293 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР / Хадж Фараджаллах Даббах А., К.В. Скалозубов, С.Л. Волошина // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2012. — Вип. 18. — С. 20–25. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-113293 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1132932025-02-23T20:08:00Z Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР Нестійкості теплогідродинамічних процесів при управлінні аварії з міжконтурними течами в ядерних енергоустановках із ВВЕР Instability warmhydrodynamics processesin managing the accident between the contours leaksin nuclear power plants with WWER Хадж Фараджаллах Даббах А. Скалозубов, К.В. Волошина, С.Л. Проблеми безпеки атомних електростанцій Приведены основные результаты исследований по вопросам технических обоснований мероприятий повышения безопасности АЭС Украины, связанные с анализом неустойчивости теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами. Наведено основні результати досліджень з питань технічних обґрунтувань заходів підвищення безпеки АЕС України, пов'язані з аналізом нестійкості теплогідродинамічних процесів при управ- лінні аваріями з міжконтурними течами. The paper presents the main results of studies on technical rationale of improving the safety of Ukrainian NPPs associated with the analysis of instability warmhydrodynamics processes in the management of accidents between the contours leaks. 2012 Article Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР / Хадж Фараджаллах Даббах А., К.В. Скалозубов, С.Л. Волошина // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2012. — Вип. 18. — С. 20–25. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/113293 621.039 ru Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля application/pdf Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| spellingShingle |
Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій Хадж Фараджаллах Даббах А. Скалозубов, К.В. Волошина, С.Л. Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| description |
Приведены основные результаты исследований по вопросам технических обоснований мероприятий повышения безопасности АЭС Украины, связанные с анализом неустойчивости теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами. |
| format |
Article |
| author |
Хадж Фараджаллах Даббах А. Скалозубов, К.В. Волошина, С.Л. |
| author_facet |
Хадж Фараджаллах Даббах А. Скалозубов, К.В. Волошина, С.Л. |
| author_sort |
Хадж Фараджаллах Даббах А. |
| title |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР |
| title_short |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР |
| title_full |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР |
| title_fullStr |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР |
| title_full_unstemmed |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР |
| title_sort |
неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ввэр |
| publisher |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/113293 |
| citation_txt |
Неустойчивость теплогидродинамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами в ядерных энергоустановках с ВВЭР / Хадж Фараджаллах Даббах А., К.В. Скалозубов, С.Л. Волошина // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2012. — Вип. 18. — С. 20–25. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| work_keys_str_mv |
AT hadžfaradžallahdabbaha neustojčivostʹteplogidrodinamičeskihprocessovpriupravleniiavariâmismežkonturnymitečamivâdernyhénergoustanovkahsvvér AT skalozubovkv neustojčivostʹteplogidrodinamičeskihprocessovpriupravleniiavariâmismežkonturnymitečamivâdernyhénergoustanovkahsvvér AT vološinasl neustojčivostʹteplogidrodinamičeskihprocessovpriupravleniiavariâmismežkonturnymitečamivâdernyhénergoustanovkahsvvér AT hadžfaradžallahdabbaha nestíjkostíteplogídrodinamíčnihprocesívpriupravlínníavaríízmížkonturnimitečamivâdernihenergoustanovkahízvver AT skalozubovkv nestíjkostíteplogídrodinamíčnihprocesívpriupravlínníavaríízmížkonturnimitečamivâdernihenergoustanovkahízvver AT vološinasl nestíjkostíteplogídrodinamíčnihprocesívpriupravlínníavaríízmížkonturnimitečamivâdernihenergoustanovkahízvver AT hadžfaradžallahdabbaha instabilitywarmhydrodynamicsprocessesinmanagingtheaccidentbetweenthecontoursleaksinnuclearpowerplantswithwwer AT skalozubovkv instabilitywarmhydrodynamicsprocessesinmanagingtheaccidentbetweenthecontoursleaksinnuclearpowerplantswithwwer AT vološinasl instabilitywarmhydrodynamicsprocessesinmanagingtheaccidentbetweenthecontoursleaksinnuclearpowerplantswithwwer |
| first_indexed |
2025-11-24T21:26:47Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:26:47Z |
| _version_ |
1849708623772516352 |
| fulltext |
20 ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012
УДК 621.039
Хадж Фараджаллах Даббах А. *, К. В. Скалозубов, С. Л. Волошина
Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Киев
*
Одесский национальный политехнический университет
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРИ УПРАВЛЕНИИ АВАРИЯМИ С МЕЖКОНТУРНЫМИ ТЕЧАМИ
В ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВКАХ С ВВЭР
Приведены основные результаты исследований по вопросам технических обоснований меро-
приятий повышения безопасности АЭС Украины, связанные с анализом неустойчивости теплогидро-
динамических процессов при управлении авариями с межконтурными течами.
Ключевые слова: водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР), быстродействующее ре-
дукционное устройство сброса среды в атмосферу (БРУ-А), система аварийного охлаждения зоны
(САОЗ), отчеты по анализу безопасности (ОАБ); теплогидродинамическая неустойчивость.
Отраслевыми программами повышения безопасности и модернизации АЭС Украины
и рекомендациями МАГАТЭ для энергоблоков с ВВЭР определено первоочередное решение
целого ряда задач и внедрение организационно-технических мероприятий, среди которых
одним из приоритетных является повышение надежности управления авариями с межкон-
турными течами. Основные причины такого положения связаны с тем, что:
1) аварии с межконтурными течами (из 1-го контура во 2-й) являются доминантными
вкладчиками в показатели безопасности (по результатам углубленного анализа безопасности
вероятностными и детерминистскими методами в ОАБ АЭС с ВВЭР);
2) аварии с межконтурными течами являются одними из наиболее сложных как в от-
ношении непосредственной идентификации исходного события, так и в отношении алгорит-
мов управления аварийными процессами для обеспечения выполнения необходимых функ-
ций безопасности;
3) для ликвидации последствий и управления такими авариями ключевыми является
надежность работоспособности паросбросных устройств 2-го контура (особенно быстродей-
ствующих редукционных устройств БРУ-А, отказ которых на закрытие может привести к не-
допустимым радиационным выбросам в окружающую среду) и САОЗ, обеспечивающих под-
критичность реактора, необходимое охлаждение и регулирование давления в процессе раз-
вития аварийных процессов.
Поэтому первоочередными вопросами повышения надежности и безопасности управ-
ления авариями с межконтурными течами для АЭС с ВВЭР являются:
квалификация (обоснование работоспособности) и модернизация БРУ-А для запро-
ектных условий аварийных процессов;
повышение надежности подачи и регулирования расхода от САОЗ для обеспечения
выполнения необходимых функций безопасности.
Проведенный анализ показывает, что достаточно обоснованное решение этих задач
связано, в том числе, с моделированием и надежной оценкой условий возникновения не-
устойчивости теплогидродинамических процессов в системе БРУ-А и САОЗ. Так, для непро-
ектных режимов истечения двухфазной среды в системах БРУ-А возникновение теплогидро-
динамической неустойчивости может привести к недопустимым (в отношении надежной ра-
ботоспособности) гидроударам на рабочие органы клапанов БРУ-А, а соответственно и к их
отказам. Возникновение теплогидродинамической неустойчивости при регулировании рас-
хода САОЗ в процессе аварий приводит не только к неэффективности регулирования, но и к
дополнительным отрицательным эффектам (автоколебательные процессы, высокочастотные
циклические динамические и термические нагрузки, термошок конструкций реактора и др.).
© Хадж Фараджаллах Даббах А., К. В. Скалозубов, С. Л. Волошина, 2012
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012 21
Вопросам изучения механизмов/причин возникновения различных видов теплогидро-
динамической неустойчивости (ТН), а также определение условий и мероприятий по устра-
нению ТН в энергетическом оборудовании при нормальных условиях эксплуатации посвя-
щено много теоретических и экспериментальных исследований. Однако вопросы моделиро-
вания, анализа и устранения причин ТН при аварийных процессах на АЭС с ВВЭР изучены
недостаточно (в том числе и в отношении БРУ-А и САОЗ при управлении авариями с доми-
нантными для безопасности межконтурными течами), что и определяет актуальность работы.
Основными причинами и механизмами возникновения разных видов ТН (апериодиче-
ской, низкочастотной и термоакустической) в двухфазных потоках энергооборудования и
трубопроводов являются условия протекания процессов межфазного взаимодействия и
тепломассопереноса, для однофазных несжимаемых сред – неэффективность организации
регулирования теплогидродинамических параметров (расхода, давления, температуры, уров-
ня и др.)
Анализ известных методов квалификации БРУ-А в непроектных двухфазных режимах
определил их применимость только для квазистационарных динамических нагрузок. В от-
ношении надежной работоспособности БРУ-А более значимыми являются нестационарные
гидроудары на рабочие органы, которые могут быть вызваны межканальной теплогидроди-
намической неустойчивостью в системе пароподводов.
Ниже приведен консервативный метод квалификации БРУ-А в условиях нестацио-
нарных гидроударов, вызванных межканальной теплогидродинамической неустойчивостью
(МТН) двухфазных потоков в системе пароподводов. Основные положения разработанного
метода следующие:
1) консервативно полагается, что возникновение межканальной ТН приводит к недо-
пустимым нагрузкам для работоспособности клапанов БРУ-А;
2) анализ неустойчивости проводится в «малом» приближении методом D-разбиения
на основе линеаризации неравновесной нестационарной модели двухфазных потоков, вери-
фицированной и валидированной для оборудования ВВЭР.
Применительно к двухфазным потокам в системе параллельных паропроводов БРУ-А
механизм возникновения МТН следующий:
Флуктуационное увеличение расхода жидкости (↑δGж) в одном канале приводит к
флуктуационному увеличению массы (↑δМ) и расхода (↑δG), а соответственно и к увеличе-
нию диссипативных потерь потока на трение (↑δРТР). При определяющем влиянии диссипа-
тивных потерь на трение такая цепь событий приведет к относительному снижению давле-
ния (↓δР) в 1-м канале, что в соответствии с критерием Рэлея определяет устойчивость про-
цесса:
канале м-1 в устойчив процессили
⇒↑∆⇒↓⇒↓⇒↓↓
⇒↓∆⇒↑⇒↑⇒↑↑
PPGMG
PPGMG
ТРж
ТРж
δδδδδ
δδδδδ
Во 2-м параллельном канале (паропроводе) при флуктуационном увеличении расхода
жидкости в 1-м канале произойдет соответствующее уменьшение расхода, которое в этих
условиях приведет к следующей цепи событий в 2-м канале:
каналовых параллельн
системе в устойчив процесс
или
⇒↓∆⇒↑⇒↑⇒↑↑
⇒↑∆⇒↓⇒↓⇒↓↓
PPGMG
PPGMG
ТРж
ТРж
δδδδδ
δδδδδ
Вместе с тем флуктационное возмущение расхода жидкости δGж приведет также и к
изменению массы паровой фазы (δМП), образующейся в процессе адиабатного вскипания по-
тока, и к соответствующему изменению давления:
ХАДЖ ФАРАДЖАЛЛАХ ДАББАХ А. *, К. В. СКАЛОЗУБОВ, С. Л. ВОЛОШИНА
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012 22
канале м-1 в устойчив не процессили
⇒↓⇒↓⇒↓↓
⇒↑⇒↑⇒↑↑
PМMG
PМMG
Пж
Пж
δδδδ
δδδδ
Для 2-го канала и всей системы в данном случае процесс будет также неустойчив:
каналовых параллельн
системе в устойчив не процесс
или
⇒↑⇒↑⇒↑↑
⇒↓⇒↓⇒↓↓
PМMG
PМMG
Пж
Пж
δδδδ
δδδδ
При относительно небольших расходах потока, когда становится существенной гра-
витационная составляющая (Н) перепада давлений ∆Р в параллельных каналах, может воз-
никнуть дополнительная цепь событий, дестабилизирующая устойчивость процесса межка-
нальной циркуляции:
устойчив не потокили
21
21
⇒↓⇒↓⇒↓↓
⇒↑⇒↑⇒↑↑
−
−
PНMG
PНMG
ж
ж
∆δδδδ
∆δδδδ
Доминирование приведенных механизмов развития МТН зависит от состояния двух-
фазного потока и конструкционно-технических параметров системы БРУ-А.
Консервативный метод оценки условий возникновения МТН в системе БРУ-А осно-
ван на общеизвестном методе оценки границ области теплогидродинамической неустойчи-
вости двухфазных потоков в «малом приближении», который получил широкое эксперимен-
тальное подтверждение и практическое применение для различных видов теплогидродина-
мической неустойчивости [1 - 4].
Другие основные допущения и положения при оценке критерия квалификации БРУ-А
при нестационарных двухфазных гидроударах заключаются в следующем:
1) система параллельных идентичных паропроводов к клапану БРУ-А полагается аку-
стически изолированной, так как объемы паропроводов значительно меньше объема пароге-
нератора и паропроводов транспортной магистрали;
2) область ожидаемых частот возмущений определяется временем прохождения пото-
ка в паропроводах и составляет
.%100
FL
G
ρ
± ;
3) при анализе неустойчивости в трубопроводной системе БРУ-А клапан и участок на
входе в параллельные паропроводы рассматривается как сосредоточенные элементы гидрав-
лического сопротивления с коэффициентами местного сопротивления ξВЫХ и ξВХ соответ-
ственно, которые определяются конструкционно-техническими характеристиками;
4) в качестве математической модели двухфазного потока трубопроводной системы
БРУ-А применяется неравновесная модель, которая входит в состав теплогидравлического
кода RELAP5/M3.2, верифицированного и валидированного для условий оборудования и
трубопроводов ВВЭР.
При допущениях о пренебрежении внешними потерями тепла, силами гравитации по-
тока и неравновесности на межфазных границах математическая модель неравновесного
двухфазного потока RELAP5/M3.2 в одномерном приближении может быть сведена к сле-
дующему виду:
,0=
∂
∂+
∂
∂+
∂
∂+
∂
∂
z
G
z
G
t
F
t
F ПЖППЖЖ ϕρϕρ
(1)
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012 23
),(
8 2
2
жПП
см
ж
Ж
П
П
ж
жж
П
ПП
WWF
z
P
F
F
G
z
W
G
z
W
G
t
W
F
t
W
F
−Γ+
∂
∂−Π−=
=
∂
∂+
∂
∂+
∂
∂+
∂
∂
ρ
ξ
ϕρϕρ
(2)
,][
t
P
F
z
iG
z
iG
ii
t
F жжПП
ППжжж ∂
∂=
∂
∂+
∂
∂++
∂
∂ ρϕϕρ
(3)
,П
ППП F
z
G
t
F Γ=
∂
∂+
∂
∂ ϕρ
(4)
где ρж, ρП – плотность жидкости и пара соответственно; G, GП, Gж – соответственно расход
смеси, пара и жидкости (G = GП +Gж; х = GП/G); WП,Wж – средняя по сечению скорость пара
и жидкости; z, t – продольная координата и время; Р – давление теплоносителя; ξ – приве-
денный коэффициент гидродинамических потерь; Псм – смоченный периметр сечения про-
точной части; iж, iП – удельная энтальпия жидкости и пара соответственно; ϕ – истинное
объемное паросодержание (ϕж + ϕП = 1); F – площадь проходного сечения проточной ча-
сти; ГП – приведенная на единицу площади интенсивность межфазного теплообмена
Начальные и граничные условия модели для І и ІІ каналов:
2
2
0
000
000
2
2
0
2
0000
0000
0000
2
0000
F
G
P)Lz(P)Lz(P
)t,z()t,z(
G)t,z(G)t,z(G
G)t,z(G)t,z(G
F
G
P)t,z(P)t,z(P
ВЫХaIII
III
ЖIIЖIЖ
ПIIПIП
ВХIII
ρ
ξ
ϕϕϕ
ρ
ξ
+====
======
======
======
−======
(5)
В соответствии с представленным методом «малого приближения» модель и краевые
условия линеаризуются и интегрально преобразуются по ),(~)],([ ωjszytzyLa == к следу-
ющему виду:
0
~)0(~
~y~
yzy
yA
dz
d
δδ
δδ
==
=
, (6)
где { }ϕδδδδδ ~,
~
,
~
,
~~
ПЖ GPGcoly = ; Р – давление в потоке; Ра – атмосферное давление; GЖ –
расход жидкости; GП – расход пара; ϕ - истинное объемное паросодержание; А – соответ-
ствующая квадратная матрица коэффициентов aij, зависящая от невозмущенного распреде-
ления параметров потока и ожидаемой частоты возмущений ω:
=
),( ),( ),( ),(
),( ),( ),( ),(
),( ),( ),( ),(
),( ),( ),( ),(
44434241
34333231
24232221
14131211
ωωωω
ωωωω
ωωωω
ωωωω
zazazaza
zazazaza
zazazaza
zazazaza
A
Решение уравнений (6) имеет вид
0
~),(~ yzy δωδ ⋅Φ=
где фундаментальная матрица решений
ХАДЖ ФАРАДЖАЛЛАХ ДАББАХ А. *, К. В. СКАЛОЗУБОВ, С. Л. ВОЛОШИНА
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012 24
=Φ
44434241
34333231
24232221
14131211
ffff
ffff
ffff
ffff
.
Решения фундаментальной матрицы решений определяется численным интегрирова-
нием системы уравнений
≠
=
==
=
ji
ji
zf
fa
dz
df
ij
ijij
ij
если 0,
если 1,
)0(
Тогда характеристическое уравнение системы с учетом краевых условий
0)()( 21 === LzfsFy . (7)
Для анализа поведения годографа характеристического уравнения Fу используется
классический метод D-разбиения. Для каждого конкретного режима и фиксированного зна-
чения ω численно определяется точка характеристического уравнения на комплексной плос-
кости Fу. Варьируя значения ω в области ожидаемых частот, можно построить годограф ха-
рактеристического уравнения для заданного режима. Область, расположенная слева от кри-
вой при ее обходе с возрастанием ω, является претендентом на область устойчивости. Окон-
чательное суждение о выделенной области можно вынести, построив кривые D-разбиения
для заведомо устойчивого процесса (например, без двухфазности). Если точки годографа
принадлежат устойчивой области, то рассматриваемый режим устойчив. Если через точку
заведомо устойчивого процесса проходит кривая D-разбиения, то режим находится на гра-
нице устойчивости. Остальные годографы относятся к области неустойчивости.
На рисунке показано поведение годографа характеристического уравнения Fy в ком-
плексной плоскости Re(Fy) – Im(Fy) для условий устойчивого потока и на границе неустойчи-
вости.
Поведение годографа характеристического уравнения Fy в комплексной плоскости
ожидаемых частот возмущения: 1 – условия на границе устойчивости (G = 30 % максимальной
пропускной способности); 2 – устойчивый режим (G > 30 % максимальной пропускной способности).
1
- 1
-1
1
Im(Fy)
Re(Fy)
1
2
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 18 2012 25
В результате проведенного анализа условий возникновения ТН также установлено,
что использование/планируемое использование для АЭС с ВВЭР регуляторов, осуществляю-
щих регулирование расхода от САОЗ по отклонениям давления теплоносителя и/или запасов
температуры теплоносителя до кипения в 1-м контуре, является не только неэффективным,
но и отрицательным мероприятием в отношении надежности реакторного оборудования.
При указанных уставках регулирования в напорных магистралях САОЗ в определенных
условиях межконтурной течи может возникнуть низкочастотная колебательная неустойчи-
вость, приводящая к автоколебательным процессам, последствиями которых являются до-
полнительные циклические термодинамические нагрузки. При этом скорость расхолажива-
ния конструкций реактора в автоколебательных процессах на порядок (и более) выше допу-
стимых по проекту скоростей при аварийных режимах (60 оС/ч).
Теоретические обоснования условий возникновения автоколебательных процессов,
вызванных теплогидравлической неустойчивостью регулирования расхода от САОЗ, под-
тверждаются известными результатами моделирования аварий с межконтурными течами ко-
дом RELAP 5, верификационного и валидированного для оборудования ВВЭР.
Для обеспечения эффективного и безопасного регулирования расхода от САОЗ при
авариях с межконтурными течами целесообразны разработка и применение регуляторов,
учитывающих скорость перемещения рабочих органов, скорость изменения теплогидроди-
намических параметров и конфигурации систем, обеспечивающих охлаждение активной зо-
ны реактора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хабенский В.Б., Герлига В.А. Нестабильность потока теплоносителя в элементах энергооборудо-
вания. - СПб: Наука, 1994.
2. Герлига В.А., Скалозубов В.И. Двухфазные потоки в энергооборудовании АЭС. - М.: Энергоато-
миздат, 1992.
3. Коврижкин Ю.Л., Скалозубов В.И. Термоакустическая неустойчивость ВВЭР. - Одесса: ТЭС,
2003.
4. Скалозубов В.И, Билей Д.В., Габлая Т.В. и др. Развитие и оптимизация систем контроля атомных
электростанций с ВВЭР. – Чернобыль: ИПБ АЭС НАН Украины, 2008.
Хадж Фараджаллах Даббах А., К. В. Скалозубов, С. Л. Волошина
НЕСТІЙКОСТІ ТЕПЛОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПРИ УПРАВЛІННІ АВАРІЇ
З МІЖКОНТУРНИМИ ТЕЧАМИ В ЯДЕРНИХ ЕНЕРГОУСТАНОВКАХ ІЗ ВВЕР
Наведено основні результати досліджень з питань технічних обґрунтувань заходів підвищен-
ня безпеки АЕС України, пов'язані з аналізом нестійкості теплогідродинамічних процесів при управ-
лінні аваріями з міжконтурними течами.
Ключові слова: водо-водяний енергетичний реактор (ВВЕР), швидкодіючий редукційний при-
стрій скидання середовища в атмосферу, система аварійного охолодження зони високого тиску.
Haj Farajallah Dabbaсh A., K. V. Skalozubov, S. L.Voloshina
INSTABILITY WARMHYDRODYNAMICS PROCESSESIN MANAGING THE ACCIDENT
BETWEEN THE CONTOURS LEAKSIN NUCLEAR POWER PLANTS WITH WWER
The paper presents the main results of studies on technical rationale of improving the safety of
Ukrainian NPPs associated with the analysis of instability warmhydrodynamics processes in the management
of accidents between the contours leaks.
Keywords: water-water power reactor (VVER), high-speed reduction-relief device environment in
the atmosphere, system of emergency cooling zone of high pressure.
Поступила в редакцию 20.01.11
|