Сборник тезисов докладов VIII Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2005

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


Роль программного комплекса КОРСАР в образовательном процессе

Акифьева Н.Н., Малышкин В.В.

Уральский государственный технический университет - УПИ

Общие требования к профессиональной подготовке инженера-физика включают в себя много аспектов. Один из главных: инженер должен знать и уметь использовать методы исследования и анализа всей совокупности процессов в ядерных энергетических установках с целью обеспечения их эффективной и безопасной работы.

Современные информационные технологии позволяют сегодня резко повысить качество анализа процессов на АЭС, перейти от констатации фактов к управлению процессами. Особенно это относится к анализу безопасности АЭС из-за большой сложности протекающих процессов. Возникающая при этом проблема резко возрастающего объема вычислений и анализа информации решается путем использования таких технологий как кластерные расчеты, нейронные сети. Однако основой для анализа является использование интегральных кодов, которые призваны подтвердить безопасность анализируемой АЭС, определить ход развития событий в процессе аварии и предупредить о возможных выходах за безопасные границы. Коды – это разработки современного уровня, независимо от года их создания, реально обеспечивающие создание новых АЭС в мире (и в России) на высоком уровне.

В настоящее время при анализе безопасности АЭС широко применяют такие коды как RELAP (США), ATHLET (Германия), из новых российских разработок – КОРСАР, позволяющие получить обширную информацию о характере протекания аварий. Используя коды в сочетании с управляющими программами, можно решить ряд проблем:

·         поиск возможных аварийных ситуаций;

·         оптимизация управления аварией (переходным процессом);

·         анализ на аномальность результатов расчетов, и таким образом, верификация как самих расчетных кодов, так и моделируемых объектов.

Кафедрой «Атомной энергетики» УГТУ-УПИ для учебных целей приобретен программный комплекс КОРСАР. КОРСАР является расчетным кодом (РК) улучшенной оценки и предназначен для анализа нестационарных переходных и аварийных режимов. Моделирование теплогидравлических процессов в РК КОРСАР осуществляется на основе полностью неравновесной двухжидкостной модели в одномерном приближении.

Расчет нейтронно-физических процессов производится в квазипространственном приближении на основе точечной модели кинетики реактора. Для расширения функциональных возможностей РК КОРСАР снабжен набором специальных программных модулей расчета динамики отдельных элементов оборудования.

С помощью данного программного комплекса планируется проведение серии лабораторных и исследовательских студенческих работ по курсам «Кинетика и регулирование АЭС», «АЭС», «Физика ядерных реакторов».

Одним из направлений применения интегральных кодов является тестирование экспериментов на стендах сложной геометрии. Например: аварийный режим при течи в 1% из гидрозатвора холодного трубопровода на стенде, который представляет собой первый контур АЭС с ВВЭР – 1000.  Ниже приведены сценарии аварийных ситуаций второго контура реактора ВВЭР, для моделирования которых разрабатываются расчетные алгоритмы. К этим аварийным ситуациям относятся:

·   потеря основной питательной воды;

·   неизолируемый разрыв второго контура в пределах гермообъема;

·   разрыв трубопровода питательной воды между обратным клапаном и границей гермообъема;

·   разрыв трубопровода питательной воды за границей теплообъема;

·   разрыв главного парового коллектора и другие.

Программе КОРСАР отводится роль оболочки, под контролем и управлением которой с использованием интегрального кода производится автоматический поиск значений параметров, характеризующих работу оборудования, отклонений режима его работы от номинального, действий оперативного персонала для достижения заданного критерия оптимальности.

Использование кодов в высших учебных заведениях, позволит будущим инженерам расширить зону поиска вариантов решений в нестандартных ситуациях, а значит и расширить свой образ профессионального мира.