ОКБ «ГИДРОПРЕСС» приняло участие в международной конференции M&C 2017

Сотрудники АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС» (входит в машиностроительный дивизион Росатома – Атомэнергомаш) приняли участие в международной конференции International Conference on Mathematics & Computational Methods Applied to Nuclear Science & Engineering 2017 (M&C 2017) (Чеджу, Республика Корея).

Среди других участников специалисты из Республики Корея, США, Китая, Японии, Германии, Франции, Великобритании, Бельгии, Австрии и др. Российская Федерация была представлена тремя организациями: АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», НИЦ «Курчатовский институт» и Объединенным институтом ядерных исследований (Дубна).

ОКБ «ГИДРОПРЕСС» представило доклад «CFD моделирование экспериментального участка 37-стержневого стенда» (разрешение № 044/114/2017 от 30.03.2017). По итогам доклада был проявлен интерес к возможности улучшения ячейковых кодов на основе данных CFD моделирования.

В рамках встречи был обсужден доклад комиссариата атомной энергетики Франции, посвященный моделированию многофазных потоков с помощью CFD. В докладе отмечено, что с помощью CFD можно получить замыкающие соотношения и корреляции для ячейковых и системных кодов. Также был представлен доклад участников проекта CASL. В качестве будущих работ анонсировано полностью трехмерное моделирование гидродинамики активной зоны реактора совместно с нейтронной кинетикой без гомогенизации и одно- и двумерных приближений. Приблизительный объем данных составляет 1,6 Тбайт. Под данные задачи происходит увеличение расчетных мощностей. Верификация разработанных платформ в проекте CASL проводится на основе данных полученных с действующих блоков (АЭС Уоттс-Бар). Участники проекта CASL заявляют, что в настоящее время работают над созданием расчетной модели, в которой нейтронная кинетика моделируется совместно с теплогидравликой, поведением топлива и водно-химическим режимом.

Значительное количество работ посвящено моделированию всей активной зоны с помощью ячейковых кодов в сопряжении с нейтронной кинетикой. Так представлен ряд докладов, посвященный модернизации численных алгоритмов, используемых в ячейковом коде CTF, а также учету обратных связей при связи с нейтронной кинетикой. Например, представлено моделирование тепломассообмена в активной зоне в поячеистом приближении совместно с нейтронно-физическим кодом DYN3D и показано, что температуры теплоносителя при покасетном приближении ниже, чем при поячейковом.

Представлены работы KAERI (Республика Корея) по расширению и верификации нейтронно-физического кода DeCART2D/MASTER для ТВС с треугольной упаковкой твэлов на базе данных с 6 блока АЭС Козлодуй.

Представлен доклад о моделировании нестационарного режима с распространением бора в активной зоне при помощи CFD кода TRIO_U, сопряженного с нейтронно-физическим кодом DYN3D. Замыкание контура проводилось с помощью системного кода ATHLET. Также использованы результаты CFD-расчетов для задания граничных условий на входе в активную зону.

Большой интерес вызвали доклады и курс-тренинг по платформе MOOSE, проведенный в рамках конференции. Данная платформа является универсальным «переходником» и позволяет проводить мультифизичное совместное моделирование с помощью различных системных и ячейковых кодов.
В трудах конференции опубликовано более 400 докладов и представлено более 300 презентаций в 12 различных областях знаний применительно к атомной отрасли. Программа и труды конференции переданы в библиотеку предприятия.

На конференции особый акцент сделан на создании кодов, способных решать мультифизичные задачи и совмещение разной физики в одной модели. Для объединения кодов и визуализации нодальных моделей и результатов расчета разрабатываются и совершенствуются специальные универсальные платформы (MOOSE, VERA и др.).

CFD (Computational Fluid Dynamics вычислительная гидродинамика) подраздел механики сплошных сред, включающий совокупность физических, математических и численных методов, предназначенных для вычисления характеристик сплошной среды. CFD моделирование в мире применяют с 1970х годов, а атомной отрасли с конца 80х., в ОКБ ГИДРОПРЕСС с начала 2000х. Помимо международного проекта МАГАТЭ, ОКБ принимает участие в проекте, организованном Организацией экономического сотрудничества и развития и Агентством по ядерной энергетике (OECD/NEA) «Верификация и валидация CFD-технологий, анализ неопределенностей и решение эталонных задач». Так же ОКБ «ГИДРОПРЕСС» регулярно участвует в международных тестовых задачах (бенчмарках) OECD/NEA, российских семинарах и совещаниях по CFD. Целью проектов является определение границ применимости CFD кодов для поддержки проектирования в области реакторных установок и АЭС, возможности применения CFD для анализов безопасности и разработка нормативной документации.

Пресс-служба МЦ Armtorg по материалам ГК "Атомэнергомаш"