Modeling the process of decay heat imitation in the corium at the «Lava-B» facility

K.O. Toleubekov; V.V. Baklanov; A.S. Akayev; M.K. Bekmuldin

doi:10.26577/RCPh.2022.v81.i2.012

Авторы

K.O. Toleubekov Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК, Казахстан, г.Курчатов; Университет имени Шакарима города Семей, Казахстан, г.Семей http://orcid.org/0000-0001-8731-363X
V.V. Baklanov Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК, Казахстан, г.Курчатов http://orcid.org/0000-0001-7627-8752
A.S. Akayev Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК, Казахстан, г.Курчатов http://orcid.org/0000-0003-4792-6161
M.K. Bekmuldin Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК, Казахстан, г.Курчатов; Университет имени Шакарима города Семей, Казахстан, г.Семей http://orcid.org/0000-0002-6895-536X

DOI:

10.26577/RCPh.2022.v81.i2.012

Ключевые слова:

кориум, индуктор, плазмотрон, остаточное энерговыделение, установка «Лава-Б», ANSYS, нестационарный расчет

Аннотация

Известно, что в процессе развития тяжелой аварии на АЭС происходит образование кориума – расплава материалов активной зоны [1]. Важной особенностью кориума, формирующегося в действующем реакторе, является наличие остаточного энерговыделения. Таким образом, учитывать наличие остаточного энерговыделения немаловажно при проведении расчетных исследований и физических экспериментов поскольку оно вносит ощутимый вклад в характер взаимодействия расплава кориума с конструкционными материалами реакторной установки. По этой причине к методам имитации остаточного энерговыделения в прототипе кориума предъявляются достаточно серьезные требования, которые касаются, как равномерности объемного распределения, так и его интенсивности.

В представленной статье рассмотрены индукционный и плазмотронный методы имитации остаточного энерговыделения в кориуме применительно к установке «Лава-Б». Анализ характеристик выбранных методов нагрева прототипа кориума выполнялся посредством компьютерного моделирования. В результате проведенной работы определены параметры нагрева расплава каждым из рассматриваемых методов, а также произведено их сравнение. Применяемые теплофизические модели были созданы в широко известном программном комплексе ANSYS на основе экспериментальной секции, которая применялась ранее в одном из экспериментов на установке «Лава-Б» [2]. Способом компьютерного моделирования получены основные параметры системы кориум-нагреватель для каждого из выбранных методов и определены границы их применимости для имитации остаточного энерговыделения при проведении эксперимента на установке.