ПАКЕТ ПРОГРАММ CONV

В рамках реализации задач численного моделирования процессов тепломассопереноса при анализе тяжелых аварий на АЭС в ИБРАЭ РАН созданы двумерные и трехмерные гидродинамические коды CONV-2D и CONV-3D, которые верифицированы на широкой базе экспериментальных данных по ламинарным и турбулентным течениям расплава. Разработаны модели формирования твердых структур на охлаждаемых границах расплава с учетом реальных фазовых диаграмм состояний, проведены численные расчеты по моделированию крупномасштабных экспериментов в проекте RASPLAV и расчеты конвекции тепловыделяющего стратифицированного расплава в геометрии реактора ВВЭР-440.

Для анализа поведения расплава в устройстве локализации расплава реактора ВВЭР-1000 рассмотрены вопросы заполнения ловушки с учетом геометрических особенностей размещения жертвенного материала. Разработанная трехмерная компьютерная модель ловушки также включает в себя описание физико-химических взаимодействий расплава кориума и конструкционных материалов активной зоны с жертвенными материалами и с бетоном.

Теплогидродинамическая модель CONV-3D создана на основе разработанной в ИБРАЭ РАН методики 3D-моделирования гидродинамических течений с применением терафлопсных суперкомпьютеров — «Чебышев», «Ломоносов», «Blue Gene» (МГУ), «К-100» (ИПМ РАН). Ее уникальность состоит в возможности проведения расчетов на кластерных ЭВМ с большими массивами данных и размерностями расчетных сеток (до 1 млрд. узлов), в достижении масштабируемости и получении результатов в разумное время (несколько часов или дней).

Расчетный код нового поколения CONV-3D верифицирован на серии экспериментальных тестов, среди которых: слепой тест по моделированию течений в T-соединении (OECD/NEA, эксперименты проекта RASPLAV), эксперимент SIBIRIA (Новосибирск, ИТ СО РАН) по анализу потока в кольцевом канале с барьером. Верификация теплогидродинамической модели CONV-3D проводилась на данных по тепловому перемешиванию и конвекции, полученных на установке MAX (ANL США), а в эксперименте ERCOFTAC (изотермический тест из мировой базы данных по турбулентным течениям) — по естественной конвекции в замкнутых областях при экстремально высоких числах Рэлея.

Расчетная схема Т-образного соединения, использовавшегося в международном бенчмарке (OECD/NEA)	Сравнение температурных спектров: расчетного и полученного в эксперименте ERCOFTAC

	Экспериментальная установка СИБИРЬ (ИТ СО РАН) и результаты численных расчетов по коду CONV-3D. Усредненные по времени сдвиговые напряжения на стенке в зависимости от азимутальной координаты. X=120mm

Партнеры ИБРАЭ РАН по разработке и применению расчетного кода CONV

• Госкорпорация «Росатом»;
• ФГУ НИЦ «Курчатовский институт»;
• НПО «Луч»;
• ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ;
• ИТ СО РАН (г. Новосибирск);
• МГУ им. М.В.Ломоносова.

© лаборатория вычислительной теплогидродинамики