Моделирование пассивной системы отвода тепла от защитной оболочки АЭС в режиме термоконвекции

Abstract

В рамках формализованных шаблонов программного пакета COMSOL Multiphysics разработан модельный аналог системы пассивного отвода тепла от защитной оболочки АЭС. Для численной реализации модельного аналога системы пассивного отвода тепла от защитной оболочки использовался метод конечных элементов в интерпретации системы COMSOL Multiphysics. В связи с большим числом расчетных ячеек теплообменник-конденсатор системы пассивного отвода тепла от защитной оболочки в расчетах представлен в виде плоских поверхностей. Модель описания процессов переноса строится на решении универсальных уравнений сохранения количества движения, массы и тепловой энергии. В расчете решается нестационарная задача на установление. На границе теплопередающих поверхностей принято граничное условие второго рода. По результатам численного моделирования получено, что теплообменник-конденсатор системы пассивного отвода тепла от защитной оболочки работает в импульсном режиме. Скачки расхода теплоносителя составляют 150–200 с, что подтверждено в экспериментах Центрального котло-турбинного института. Получен удельный тепловой потокот 2 до 5 кВт/м2 и суммарный тепловой поток от 60 до 150 кВт на одну секцию в зависимости от температурных условий под куполом и теплоотдачи на теплообменной поверхности.