The designing of NPP steam generators, which are complex technical systems, requires a large number of variant calculations, as result of which must be obtained both optimal integral characteristics of steam generators (total heat transfer surface, metal capacity, hydraulic circuits, etc.) and many of their local characteristics (distributions heat flux densities and temperatures, possible amplitudes of their pulsations and others). The complexity of NPP steam generators as technical systems is determined by their multi-parameter, the presence of a complex logical and functional relationship between the parameters, the presence of various restrictions on the change of parameters, the stochastic change of parameters during exploitation. The article presents methods of mathematical modeling of thermal and hydraulic processes in NPP steam generators and modular programs of their calculations in one-dimensional formulation on the example of a steam generator with countercurrent (direct current) mutual motion of the coolant and the working substance. Logical and structural schemes of computer programs of thermal and hydraulic calculations of NPP steam generators are presented.
The results of studies of parameters, characteristics and performance of NPP units by mathematical modeling methods using computer-integrated technologies for their implementation, which allow to simulate many functional states of systems and equipment of NPP units during the simulation experiment are presented. The general structure of interaction of blocks of software complex for analysis of efficiency of work and parametric diagnostics of NPP units with WWER is developed. The structure of the block of programs of parametric diagnostics of equipment of NPP units is presented. The essence of methods and approaches of parametric diagnostics of power unit equipment is considered.
Державна програма продовження терміну експлуатації енергоблоків АЕС України та нормативні документи підкреслюють важливість розробки методів підвищення достовірності оцінки показників безпеки, надійності і ефективності експлуатації систем і устаткування енергоблоків атомних електростанцій. Для модернізації систем керування енергетичними об'єктами і забезпечення точності прийнятих персоналом рішень необхідна розробка моделей процесів і устаткування, які враховують численні чинники невизначеності вхідних і вихідних даних, неточності вимірювань. Розглянуто визначення експлуатаційних (енергетичних) характеристик одного із значущих елементів вологопарових турбін енергоблоків АЕСсепаратора-пароперегрівника: побудова залежності температури пари, що нагрівається, на виході з першого ступеня від навантаження енергоблоку. Представлено нелінійну модель такої залежності, коефіцієнти якої визначено за допомогою методу мінімізації Левенберга-Марквардта. Наявність нестатистичного характеру похибок вимірювань і невизначеностей в експериментальних даних робить некоректним застосування класичних статистичних методів. Розглядається ситуація обмеженості похибки без вірогідної інформації про її розподіл. Для оцінювання коефіцієнтів емпіричної залежності, що конструюється за результатами експериментальних даних, пропонується застосування чисельних методів інтервального аналізу. Описано теоретичну суть кроків інтервального оцінювання та математичний апарат, що дозволяє побудувати інтервальну модель. Здійснено перехід до лінійної моделі, параметри якоїінтервали, що є мінімальними зовнішніми оцінками інформаційної множини параметрів. Інтервальний підхід дозволяє побудувати уточнену трубку, яка гарантовано містить припустимі залежності температури пари, що нагрівається від електричної потужності енергоблоку. В ситуації невизначеності даних та обмеженості похибок чисельні методи інтервального аналізу дозволяють створювати моделі процесів та устаткування енергоблоків атомних електростанцій з максимально можливою їх відповідністю реальному об'єкту. Ключові слова: обладнання енергоблоків АЕС, експлуатаційні характеристики, невизначеність, обробка експериментальних даних, нестатистичні похибки вимірювань, інтервальний аналіз, інтервальна модель.
Two-phase flows of the working substance in the steam-generating channels of reactors of single-circuit NPP’s and steam generators of two- and three-circuit NPP’s represent the joint movement of liquid (feed water) and steam in the form of a steam-water mixture. The forms of movement of two-phase flows are much more diverse, and the laws of their movement are much more complicated than flows of single-phase media, and they are characterized by a large number of parameters. This is due to the fact that when the flow of the steam-water mixture moves in the steam-generating channels, mass exchange processes occur between the liquid and vapor phases of the mixture, in which the volumes of the phases change; the interfaces between the phases of the mixture vary along the length of the channel and often do not have a distinct character. The cross-sectional mean velocities of the liquid and vapor phases of the flow are not equal to each other, and the difference in the velocities of the phases in the steady-state mode of motion of the two-phase flow depends on the mass flow rate of the steam-water mixture, its pressure, direction of flow, heating intensity, and other indicators. All this complicates experimental studies and calculations of parameters and hydrodynamic (gas-dynamic) characteristics of two-phase flows of a steam-water mixture of a working substance in reactors and steam generators of nuclear power plants. The article discusses mathematical relationships for calculating the hydraulic characteristics of two-phase flows of different structures during the movement of a steam-water mixture in the steam-generating channels of reactors and steam generators of nuclear power plants, namely bubble, slug, rod, dispersed. The ratios are given for various designs of the channels of reactors and steam generators.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.