Development of ice condenser model for the simulation software APROS
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2005
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
en
Pages
112
Series
Abstract
Tiivistelmä Loviisan ydinvoimalan tärkeimmät komponentit ovat sijoitettu suojarakennuksen sisään, jonka tarkoituksena on rajoittaa ja käytännössä kokonaan estää radioaktiivisten aineiden päästöt ympäristöön onnettomuustilanteissa. Loviisassa suojarakennus sisältää jäälauhduttimen, jonka tehtävä on suojarakennuksen paineen ja lämpötilan alentaminen mahdollisissa onnettomuustilanteissa. Täysimittakaavaisten jäälauhdutinkokeiden tekeminen on käytännössä mahdotonta, joten tietokonesimulaatiot ovat erittäin tärkeitä onnettomuusanalyysien teossa. Jäälauhduttimen käyttäytymisen mallintaminen on Loviisan suojarakennuksen mallinnuksen hankalin tehtävä, sillä jäälauhduttimen sisäisien ilmiöiden mallintaminen oikein on ollut haastavaa nykyisillä simulaatio-ohjelmilla. Niinpä APROS suojarakennusohjelmaan on lisätty uusi jäälauhdutinmalli (SIC-malli), jolla pyritään mallintamaan jäälauhduttimen sisäiset kiertoilmiöt ja jäiden sulamisen vaikutus virtausvastukseen. Tässä työssä uusi SIC-malli kelpoistetaan eli validoidaan kattavasti useammalla eri kelpoistusajolla; laskentatuloksia verrataan kahdella eri koelaitteistolla suoritettuun kokeeseen sekä aiempiin laskentatuloksiin toisesta simulointiohjelmasta. Uuden SIC-mallin perusidea on jäälauhduttimen mallintaminen yhdellä laskentanoodilla, jolloin SIC-malli huolehtii jäälauhduttimen sisäisten ilmiöiden kuvaamisesta. Aiemmin jäälauhduttimen mallintaminen on vaatinut useiden eri laskentakomponenttien yhdistelyä. Uusi SIC-malli laskee jäälauhduttimen sisäiset virtaukset, jään sulamissuunnat sekä virtausvastuksenjäälauhduttimessa. Käyttäjän kannalta uusi SIC-malli helpottaa mallinnustyötä. Kelpoistamistyön ensimmäinen laskentatapaus on erillisilmiökoe, joka on tehty Yhdysvalloissa Pacific Northwest -laboratoriossa. Tämä Battellen koelaitteisto kuvasi yhtä täysimittaista jäälauhdutinosiota, johon johdettiin höyryä ja kuumaa ilmaa. SIC-malli kelpoistettiin myös Victoria-koelaitteiston koetta 50 vastaan. Victoria on Loviisan suojarakennuksen pienoismalli lineaarisessa mittakaavassa 1:15. Viimeinen kelpoistustesti on benchmark -tyylinen vertailu aiempia suojarakennusanalyysejä vastaan, jotka on tehty Loviisan suojarakennukselle Virta-ohjelmalla. Kelpoistuksessa tutkittiin SIC-mallin kykyä mallintaa jäiden oikea-aikaista sulamista, lämpötiloja sekä luonnonkiertovirtauksen syntymistä. SIC-mallin todetaan toimivan stabiilisti, mutta jäiden sulamisnopeus ja virtausvastuksen käyttäytyminen eivät ole täysin johdonmukaisia, vaikkakin tulokset ovat konservatiivisia.Description
Supervisor
Salomaa, RainerThesis advisor
Hongisto, OlliSalminen, Kai
Keywords
nuclear, ydinvoima, containment, suojarakennus, safety analysis, turvallisuusanalyysi, simulation, jäälauhdutin, ice condenser, simulointi, verification, validointi, validation, kelpoisuus