Русский / English 
?php echo $word_institute;?>
ИНСТИТУТИССЛЕДОВАНИЯПРОЕКТЫНАУКА И ОБРАЗОВАНИЕНОВОСТИКОНТАКТЫ
 

ПРОЕКТ РАСПЛАВ-МАСКА


Цели и задачи проекта

Одним из первых масштабных международных исследовательских проектов Института стал проект  РАСПЛАВ (1994—2000 гг.), посвященный исследованию поведения расплавленного кориума на днище корпуса реактора. В проекте под эгидой Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) объединили свои усилия 14 стран ОЭСР и Россия. Соответствующее соглашение было подписано в июле 1994 г. (в 1996 году к проекту присоединились Чехия и Венгрия).

Головным исполнителем проекта являлся НИЦ «Курчатовский институт» (руководитель проекта д.т.н. В. Г. Асмолов), обеспечивавший разработку высокотемпературной экспериментальной установки. Расчетно-теоретическое сопровождение экспериментов было возложено на ИБРАЭ РАН. Основное внимание уделялось исследованию теплогидравлических процессов в расплаве кориума и физико-химических процессов взаимодействия прототипных материалов активной зоны применительно к внутрикорпусной стадии аварии при различных составах кориума, температурах более 2500оС и различных граничных условиях.

Для моделирования экспериментов в рамках проекта был создан программный комплекс CONV3D. Его расчетная модель включает в себя все основные компоненты экспериментальной установки AW-200, что дает возможность с высокой надежностью прогнозировать поведение кориума, конструкционных материалов и узлов установки. В рамках данного проекта была разработана и внедрена технология претестовых расчетов, применение которой позволило оптимизировать сценарии проведения экспериментов.

    

Схематический вид установки AW-200 (слева) и ее расчетная модель (1/2 часть).

Полученные результаты

Результаты расчетов и теоретического анализа находятся в хорошем согласии с результатами экспериментов, что говорит о высоком качестве расчетных методов и схем. Так, сравнение тепломассопереноса для различных методов нагрева в зависимости от угла вдоль охлаждаемой поверхности подтверждает подобие процессов переноса, теоретически предсказанное в самом начале проекта. Хорошее согласие с данными экспериментов получено для относительной толщины корки. Форма слитка, полученного на экспериментальной установке, также хорошо согласуется с положением изотермы, соответствующей температуре ликвидуса.

 

Сравнение локального распределения теплопередачи для различных методов нагрева (а) и относительной толщины корки (б).

    

Форма слитка и расчетная изотерма ликвидуса для эксперимента AW-200-1.

По завершении проекта РАСПЛАВ был инициирован новый проект МАСКА (2000—2006 гг.) под эгидой ОЭСР, ориентированный на изучение физико-химического поведения расплава кориума, его взаимодействия с конструкционными материалами, распределения отдельных компонентов расплава и продуктов деления между металлической и оксидной фазами.

В ходе реализации проекта МАСКА была разработана термодинамическая модель поведения и взаимодействия материалов расплава при высоких (выше 2500оС) температурах. В ней детально описаны основные процессы взаимодействия материалов топлива (UO2), оболочки твэла (Zr), стальных конструкций контайнмента (Fe, Ni, Cr) и определены условия при которых это взаимодействие происходит. Основными результатами проекта явились разработка модели теплофизического и теплодинамического поведения прототипных (содержащих UO2) материалов и создание расчетного кода для анализа и моделирования процессов поведения расплава на днище корпуса реактора.

Усовершенствованная установка РАСПЛАВ-3 использовалась в рамках проекта МНТЦ № 3345 «Оценка аварийного выброса на внекорпусной стадии тяжелой аварии», в частности, при проведении верификационных тестов программного модуля MFPR_MELT, который входит в состав разработанного в ИБРАЭ РАН интегрального тяжелоаварийного расчетного кода СОКРАТ. Разработанный в ИБРАЭ РАН программный комплекс CONV3D использовался при численном моделировании и анализе крупномасштабных экспериментов в рамках проекта РАСПЛАВ, а в дальнейшем — при проектировании устройств локализации расплава (УЛР) для современных реакторных установок АЭС с водным теплоносителем (проекты ВВЭР-1200, АЭС-2006).


ИБРАЭ РАН © 2013 Карта сайта | Связаться с нами