Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Gadó JánosNukleáris biztonság - 3 Determinisztikus alapú biztonsági elemzések.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Gadó JánosNukleáris biztonság - 3 Determinisztikus alapú biztonsági elemzések."— Előadás másolata:

1 Gadó JánosNukleáris biztonság - 3 Determinisztikus alapú biztonsági elemzések

2 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt2 Tartalom  Az üzemzavar elemzések számítási modelljei  Az elemzések konzervativizmusa  A súlyos baleseti elemzések alapjai

3 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt3 Számítási modellek - 1 Zónafizika: A reaktorzóna kvázistacionárius számítása fűtőelempálca (elemi cella)  kevéscsoportállandók  fűtőelemköteg számítása (+ abszorbens + reflektorok)  reszponzmátrixok  globális számítás (k eff )  köteg határfeltételek  köteg részletes számítása  cella határfeltételek  fűtőelempálca részletes számítása A közbenső mennyiségeket parametrizált könyvtárakban tároljuk A számítással végig kell követni a kampányokat KARATE, C-PORCA kódok

4 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt4 Számítási modellek - 2 Cella Kazetta Aktív zóna

5 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt5 Számítási modellek - 3 Zónatermohidraulika  a kötegeken belüli áramlás számítása (keveredés)  a primerköri forgalom kötegek közti megoszlása (de: VVER-440 zárt a köteg!) A hőforrást a zónafizika adja, a hidraulikai paramétereket ismerni kell. A nehéz probléma a kétfázisú áramlás. Kötegeken belül: COBRA, CFD kódok (FLUENT, CFX) A zóna egészére a primerköri modelleket használjuk (RELAP, ATHLET, CATHARE)

6 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt6 Számítási modellek - 4 A köteg felosztása szubcsatornákra

7 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt7 Számítási modellek - 5 Primerköri termohidraulika A primerkör modellje (lényegében 1D használatos) Tartalmazza a primerkörhöz csatlakozó biztonsági rendszerek modelljét is A lényeg a kétfázisú áramlás (CFD még nem tudja) Nagyon gyors és lassabb folyamatok együttes kezelését kell megoldani Az áramlási kép és a korrelációk iteratív kapcsolata problematikus Kódok: RELAP, ATHLET, CATHARE

8 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt8 Számítási modellek - 6 RELAP nodalizáció

9 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt9 Számítási modellek – 7a Nagy csőtörés – primerköri nyomás

10 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt10 Számítási modellek – 7b Nagy csőtörés – burkolathőmérsékletek

11 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt11 Számítási modellek – 7c Nagy csőtörés – elfolyt hűtőközeg mennyisége

12 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt12 Számítási modellek - 8 Reaktordinamikai modellek A reaktorkinetikai egyenletek megoldása + hőfizika és zónatermohidraulikai visszacsatolás Akkor alkalmazható, ha a primerköri visszacsatolás nem játszik szerepet (gyors folyamatok) Kódok: KIKO3D, DYN3D

13 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt13 Számítási modellek - 9 Csatolt kódok A termohidraulikai modellek dinamikai számításokra önállóan is alkalmazhatóak, ha elegendő a reaktorfizikai pontmodell (nincsenek jelentős térfüggő reaktorfizikai folyamatok). Primerköri visszacsatolás jelentős és/vagy térfüggő reaktorfizika szükséges: csatolt reaktorfizikai- termohidraulikai kódrendszert kell alkalmazni. Kód: KIKO3D-ATHLET

14 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt14 Számítási modellek – 10a Rúdkilökődés – zónatérkép a hőmérsékletekről

15 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt15 Számítási modellek – 10b Rúdkilökődés – a reaktor nukleáris teljesítménye

16 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt16 Számítási modellek – 10c A reaktivitás változása

17 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt17 Számítási modellek – 10d Rúdkilökődés – DNBR minimum a forró csatornában

18 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt18 Számítási modellek – 10e Rúdkilökődés – max. hőmérséklet a forrócsatornában az idő függvényében

19 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt19 Számítási modellek - 11 Fűtőelemviselkedés Kvázistacioner folyamatok (a teljes kiégési történet alapján)  termomechanikai egyenletek a tabletták hőmérsékletfüggő hőtágulása, sűrűsödése, duzzadása, kúszása  tabletták átmérője a burkolat hőmérsékletfüggő hőtágulása, rugalmas alakváltozása, kúszása  burkolat belső átmérője kulcsszereplő a rés hővezetése fellép a tabletták és a burkolat mechanikai kölcsönhatása  kiégés + hasadási gázok hőmérsékletfüggő fejlődése  rés hővezetés, csatolás az egész pálcában Kódok: FUROM, TRANSURANUS

20 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt20 Számítási modellek – 12a Gáznyomás a kiégés függvényében

21 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt21 Számítási modellek – 12b A lineáris hőteljesítmény és a kerületi feszültség a kiégés függvényében a kiégés függvényében

22 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt22 Számítási modellek - 13 Fűtőelemviselkedés (folytatás) Tranziens folyamatok (az üzemzavari történet alapján) Akkor kell alkalmazni, ha a hővezetési egyenletben a hőmérséklet idő szerinti deriváltja nem elhanyagolható (gyors, intenzív folyamatok - LOCA, RIA) Az anyagi paraméterekre jóval nagyobb hőmérséklet- tartományban van szükség. Kód: FRAPTRAN

23 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt23 Számítási modellek – 14a

24 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt24 Számítási modellek – 14b Egyelőre nem számolható jelenségek is vannak

25 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt25 Számítási modellek - 15 A reaktortartály szilárdsági számítása Véges elem módszerrel megoldott rugalmassági egyenletek (vagy csak rugalmas, vagy rugalmas- képlékeny anyagi paraméterekkel) Nehéz beilleszteni a repedéseket a végeselem-modellbe Kód: MARC

26 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt26 Számítási modellek - 16 Repedésmodell Tartálymodell

27 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt27 Számítási modellek - 17 A konténment modellezése Több térfogatelemes modell szükséges A buborékoltató tálcák modellezése nehéz Kétfázisú áramlást (víz, gőz, gáz) kell modellezni Cél: a nyomás meghatározása Kód: CONTAIN Speciális számítások a fejlődő hidrogén eloszlásának meghatározására és az égés modellezésére Kód: GASFLOW (CFD)

28 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt28 Számítási modellek - 18 A konténment nodalizációja Az ikerblokkok konténmentjei

29 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt29 Számítási modellek – 19a Konténment hőmérséklet nagy csőtörés után

30 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt30 Számítási modellek – 19b Nyomástranziens a konténmentben nagy csőtörés után

31 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt31 Az elemzések konzervativizmusa - 1 A kódok konzervativizmusa Konzervatív modelleket tartalmazó kódok használata kiment a divatból (mert a konzervativizmust kísérleti berendezéseken végzett mérések alapján nem lehet igazolni), csak “best estimate” kódokat használunk. A modellek kísérleti igazolása kulcsfontosságú. Validáció nélküli számítások elfogadhatatlanok.

32 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt32 Az elemzések konzervativizmusa - 2 Az üzemeltetési adatok konzervativizmusa Konzervatív számítások A DBA elemzésekben a kezdeti- és peremfeltételeket konzervatívan választjuk meg, ez biztosítja, hogy a számítási eredmények pontértéke konzervatív. “Best estimate” számítások Sok számítást csinálunk, a kezdeti- és peremfeltételeket (és esetleg a modellek paramétereit) saját bizonytalansági tartományukban variáljuk, és kiértékeljük az eredmény bizonytalanságát. A pontértéket a bizonytalansággal együtt kell a határértékkel összevetni.

33 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt33 A súlyos baleseti elemzések alapjai - 1  Ha a zónaolvadást sikerül elkerülni, akkor minden rendben.  Ha a reaktortartály átolvadását sikerül elkerülni, de a zóna elolvadt, akkor komoly aktivitás-kikerülés történik az ép konténmenten keresztül.  Ha a reaktortartály átolvad, akkor újabb aktivitás-kikerüléssel kell számolni. Problematikus lehet a gőzrobbanás, a reaktor alaplemez átégése és a hidrogén és más éghető gázok fejlődése.  A konténment tervezési nyomása felett is egy darabig ép marad, de nem akármeddig. A konténment (korai) sérülése nagy kibocsátásra vezethet. Az elfogadási kritériumok a kibocsátás mértékére és gyakoriságára vonatkozhatnak.

34 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt34 A súlyos baleseti elemzések alapjai - 2 Balesetek determinisztikus elemzése A DBA-elemzésekben alkalmazott kódok csak részben használhatóak, speciális kódokat kell alkalmazni (MAAP, MELCOR), amelyek közel sem olyan jól validáltak, mint a DBA-elemzéseknél használt kódok. A folyamatok elemzése során nem kell konzervatív feltételezéseket használni. Eredmény: a zóna, a reaktortartály és a konténment állapota Kulcsfontosságú a hidrogénfejlődés

35 Gadó János Nukleáris biztonság - 3 bme_3.ppt35 Összefoglalás Megismerkedtünk az üzemzavarelemzésekben használt számítási modellekkel Beszéltünk az elemzések konzervativizmusának biztosításáról Röviden áttekintettük a súlyos baleseti elemzések alapjait


Letölteni ppt "Gadó JánosNukleáris biztonság - 3 Determinisztikus alapú biztonsági elemzések."

Hasonló előadás


Google Hirdetések