[Do an] Phan tich su co Loga 10 kenh nong trong thuc nghiem ROSALSTF su dung chuong trinh RELAP5
Trang 1Lời cảm ơn
Đồ án này là kết quả nghiên cứu trong suốt thời gian tôi tham gia học tập tại Viện kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường - Đại học Bách Khoa Hà Nội và thời gian nghiên cứu tại Phòng An toàn hạt nhân – Cục an toàn bức xạ và hạt nhân.
Lời đầu tiên, tôi xin bày bỏ lòng biết ơn sâu sắc tới nhà trường cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn tôi học tập tại Viện kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường - Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Lưu Nam Hải đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các anh, chị tại Phòng An toàn hạt nhân – Cục an toàn bức xạ và hạt nhân đã tạo điều kiện và cho tôi một môi trường làm việc lý tưởng khi tôi nghiên cứu tại Phòng.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên và cổ vũ tôi cũng như tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, tháng 6 năm 2011
Sinh Viên
Phùng Khắc Toàn
Trang 2DANH MỤC TỪ NGỮ VIẾT TẮTThuật ngữ
viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt
ACC Accumulator Bình nước dự trữ
AM Accident management Quản lý sự cố
AFS Auxiliary feedwater Hệ thống cấp nước phụ
ECCS Emergency core coolant system Hệ thống làm mát vùng hoạt khẩn cấp
HPSI High pressure injection system Hệ thống bơm an toàn áp suất caoLPSI Low pressure injection system Hệ thống bơm an toàn áp suất thấpLB-LOCA Large break loss of coolant
accident
Sự cố mất nước tải nhiệt kích thước lớn
LSFT Large scale Test Facility Cơ sở thử nghiệm quy mô lớn
MSIV Main steam isolation valve Van cô lập dòng hơi chính
LOCA Loss of coolant accident Sự cố mất nước tải nhiệt
PORV Power operated relief valves Hệ thống các van an toàn của bình
điểu áp PWR Pressure water reactor Lò phản ứng nước áp lực
SB-LOCA Small break loss of coolant
accident
Sự cố mất nước tải nhiệt kích thước nhỏ
Trang 3SG Steam Generator Bình sinh hơi
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn 1
DANH MỤC TỪ NGỮ VIẾT TẮT 2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6
DANH MỤC CÁC BẢNG 7
Trang 4Lời mở đầu 8
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT 9
1.1 Mô hình thủy động hỗn hợp hai thành phần 9
1.1.1 Phương trình bảo toàn khối lượng 9
1.1.2 Phương trình bảo toàn động lượng 11
1.1.3 Phương trình bảo toàn năng lượng 12
1.1.4 Phương trình vận chuyển Boron 13
1.2 Mô hình dẫn nhiệt một chiều 14
1.3 Mô hình động học lò điểm 15
1.4 Kết luận 16
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SỰ CỐ LOCA TRONG LÒ PWR 17
2.1 Giới thiệu về sự cố LOCA 17
2.2 Các hiện tượng vật lý trong sự cố LOCA 18
2.3 Các bộ phận giảm nhẹ hậu quả sự cố LOCA của lò phản ứng PWR 18
2.4 Sự cố LB-LOCA 20
2.4.1.Giai đoạn giảm mực nước ( blowdown) 21
2.4.2 Giai đoạn lấp đầy lại ( refill ) 22
2.4.3 Giai đoạn làm ngập trở lại ( reflood ) 23
2.5 Sự cố SB-LOCA 23
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT RELAP5 27
3.1 Tổng quan về chương trình RELAP5 27
3.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của chương trình RELAP5 27
3.1.2 Những đặc trưng chính 27
3.1.3 Phạm vi áp dụng 27
3.2 Cấu trúc của chương trình RELAP5 28
3.2.1 Cấu trúc của chương trình 28
3.2.2 Cấu trúc file input 30
Trang 53.2.3 Dữ liệu mô tả bài toán 32
3.2.4 Minor Edits và Trips 34
3.2.5 Dữ liệu cấu trúc thủy động 35
3.2.6 Dữ liệu cấu trúc nhiệt 42
3.2.7 Thuộc tính nhiệt của cấu trúc nhiệt 44
3.2.8 Thành phần điều khiển hệ thống 47
3.2.9 Dữ liệu động học lò 47
3.3 Cách chạy chương trình RELAP5 50
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH SỰ CỐ LOCA VỠ 10% KÊNH NÓNG TRONG THỰC NGHIỆM ROSA/LSTF SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH RELAP5 52
4.1 Tìm hiểu về cơ sở thực nghiệm LSFT (Large scale test facility) – Nhật Bản và dự án ROSA 52
4.1.1 Tổng quan về LSTF trong dự án ROSA 52
4.1.2 Mục đích của chương trình ROSA 52
4.1.3 Những bài toán cho ROSA /LSTF 53
4.1.4 Thiết kế của LSTF 53
4.2 Phân tích sự cố LOCA vỡ 10% kênh nóng trong thực nghiệm ROSA/LSTF sử dụng chương trình RELAP5 55
4.2.1 Phân tích bài toán 55
4.2.2 Phân tích kết quả bài toán 61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
PHỤ LỤC 77
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang 6Hình 2.1 Hệ thống ECCS của lò phản ứng PWR……… 19
Hình 3.1 Cấu trúc chương trình RELAP5……… 28
Hình 3.2 Cách chia mắt lưới trong cấu trúc nhiệt ……… 43
Hình 4.1 Mô tả vết vỡ 10% kênh nóng……… 59
Hình 4.2 Mô phỏng LOCA vỡ 10% kênh nóng trong thực nghiệm ROSA/LSTF bằng chương trình RELAP5……….60
Hình 4.3 Công suất vùng hoạt………61
Hình 4.4 Áp suất bên sơ cấp và thứ cấp………63
Hình 4.5 Tốc độ dòng chảy qua vết vỡ……….64
Hình 4.6 Tốc độ dòng của ACC tại các vòng………65
Hình 4.7 Tốc độ dòng của HPSI tại các vòng……… 66
Hình 4.8 Tốc độ dòng tại các vòng……… 67
Hình 4.9 Mực nước tại kênh nóng……… 69
Hình 4.10 Độ chênh lệch áp suất trong SG A……… 70
Hình 4.11 Mực nước tại Upper Plenum……….71
Hình 4.12 Mực nước tại vùng hoạt………71
Hình 4.13 Nhiệt độ bề mặt thanh nhiên liệu……… 72
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Định dạng Card trong RELAP5……… 31
Trang 7Bảng 2: Các card input cho các thành phần thủy động……… 37
Bảng 3: Các card input cho cấu trúc nhiệt……… 43
Bảng 4: Bảng điều khiển các biến Logic………55
Bảng 5: Thông số ban đầu bên sơ cấp………56
Bảng 6: Thông số ban đầu của bình điều áp……… 57
Bảng 7: Thông số ban đầu của bình sinh hơi……….57
Bảng 8: Thông số ban đầu của hệ thống ECCS……….58
Lời mở đầu
Trong cuộc sống hiện đại với sự phát triển kinh tế nhanh chóng, năng lượng là nhu cầu vô cùng thiết yếu đối với con người Trong hoàn cảnh thế giới đang tiến vào một cuộc khủng hoảng năng lượng mới khi các nguồn tài nguyên hóa thạch đang dần
Trang 8cạn kiệt, con người cần khai thác nguồn năng lượng khác, bổ sung để có thể đáp ứngcho nhu cầu cuộc sống trong tương lai Năng lượng nguyên tử là một nguồn như vậy.Ngày 25/11/2009, Quốc Hội đã phê duyệt báo cáo đầu tư xây dựng nhà máy điện hạtnhân đầu tiên tại Việt Nam tại Ninh Thuận.
Một trong các công việc quan trọng trong thẩm định an toàn nhà máy điện hạtnhân là đánh giá phân tích an toàn thủy nhiệt Phân tích an toàn thủy nhiệt lò phản ứng
là tính toán, xem xét và đánh giá các tham số nhiệt động của lò phản ứng trong các quátrình chuyển tiếp, các trạnh thái hoạt động bình thường của lò phản ứng cũng như khixảy ra tai nạn, sự cố từ đó đề xuất các phương án xử lý
Để giải quyết bài toán này, hiện nay có rất nhiều phần mềm tính toán thủy nhiệtkhác nhau Đồ án tốt nghiệp này sẽ sử dụng chương trình RELAP5/Mod3.2 Đây làchương trình hiện được nhiều nước trên thế giới có nhà máy điện hạt nhân đã và đang
sử dụng
Đồ án tốt nghiệp được thực hiện với mục tiêu cung cấp những kiến thức cơ bản
về phân tích an toàn thủy nhiệt lò phản ứng và tiếp cận, làm chủ chương trình RELAP/Mod3.2
Đồ án này sẽ là cơ hội để người thực hiện được nâng cao trình độ, năng lưc,sớm đáp ứng được các yêu cầu công việc sau khi tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT
Tính toán thủy nhiệt là phản ứng là xác định các thông số nhiệt tại các vị tríkhác nhau của hệ thống lò phản ứng Trong đó có 8 tham số nhiệt động là: nhiệt độ (T),
Trang 9áp suất (P), nội năng hơi nước (Uv), nội năng của nước (Ul), vận tốc dòng trong cả haitrạng thái nước (Vl), và hơi nước (Vv), mật độ Boron (CB), tỉ lệ khối lượng khí khôngngưng tụ trên tổng khối lượng khí (Xn).
Để tính toán thủy nhiệt lò phản ứng, việc mô hình hóa phải sử dụng một số lýthuyết sau:
+ Đối với nước và hơi nước trong hệ thống lò phản ứng sử dụng mô hình thủyđộng hỗn hợp hai thành phần
+ Với các thành phần chất rắn trong lò như ống dẫn nước, vỏ thùng lò, vỏ bìnhsinh hơi,…sử dụng mô hình dẫn nhiệt một chiều
+ Với lò phản ứng ta dử dụng mô hình động học lò điểm
1.1 Mô hình thủy động hỗn hợp hai thành phần
Nước trong tự nhiên tồn tại ở 3 trạng thái cơ bản là rắn, lỏng và khí tùy thuộcvào nhiệt độ và áp suất của nước Do đó, trong tính toán cần phải xác định nước đang ởtrạng thái nào và sử dụng hệ phương trình chuyển động của chất lỏng hỗn hợp nhiềutrạng thái
Trong mô hình tính toán chúng ta chỉ xem xét hệ thủy động ở hai trạng tháinước và hơi nước Khi không ngưng tụ được xem xét trong trạng thái hơi nước Bãohòa tan không bay hơi được xem xét trong trạng thái nước
Hệ phương trình chuyển động của chất lỏng 1.1.1 Phương trình bảo toàn khối lượng
Mọi chất lỏng đều có một tính chất cơ bản là khối lượng
Trong thể tích dV khối lượng là:
Trang 10( , , ) V 0
dm d
x x x d
dt dt Hay :
N n
Trong đó Jij là cường độ trao đổi khối lượng từ pha j sang pha i trong một đơn
vị thể tích và một đơn vị thời gian
Trang 11Áp dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski, phương trình vi phân khối lượng
cho mỗi pha thành phần có thể viết lại như sau:
ij 1
N i
i i j t
Do mô hình tính toán của chúng ta chỉ xem xét hệ thủy động trong hai trạng tái
là nước và hơi nước nên phương trình (1) tương đương với hai phương trình :
1.1.2 Phương trình bảo toàn động lượng
Phương trinh bảo toàn động lượng được viết dưới dạng:
Trang 12ij , 1
Sử dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski, chúng ta thu được phương trình
vi phân động lượng cho mỗi pha sau:
1.1.3 Phương trình bảo toàn năng lượng
Khi định nghĩa khái niện năng lượng riêng E của hỗn hợp, chúng ta giả thiết rằng nó bao gồm nội năng U và động năng K
1( ) (4)
Trang 13 trong đó U i là nội năng riêng của pha i
Động năng của hỗn hợp cũng được xác định tương tự qua chuyển động của từngpha thành phần
1 2
N
i i i
Trang 14
B
C là tỉ lệ mật độ boron trên mât độ chất lỏng
Tóm lại phương trinhg (1), (2), (3) cùng với hai phương trình bỏa toàn động lượng (4), hai phương trình bảo toàn năng lượng (5), phương trình vận chuyển Boron (6) và các điều kiện biên là cơ sở để giải 8 biến tương ứng với 8 tham số nhiệt động của hệ.
1.2 Mô hình dẫn nhiệt một chiều
Áp dụng cho vật liệu dẫn nhiệt là chất rắn trong hệ thống lò như: thành ống dẫnnước, vỏ bình sinh hơi, vỏ thùng lò, các thanh nhiên liệu…
Giả sử nhiệt độ là hàm của tọa độ và thời gian : T =f(x,t) ,
Trong đó S(x,t) là nguồn nhiệt
Áp dụng phép biến đổi Gauss – Ostrogradski và chú ý V là thể tích bất kỳ tađược:
Trang 15Phương trình dẫn nhiệt cùng với hệ các điều điện biên là cơ sở để tính toán nhiệt độ phụ thuộc thời gian tại mọi điểm trên hệ dẫn nhiệt.
1.3 Mô hình động học lò điểm
Mô hình động học lò điểm dùng để tính toán trạng thái công suất của lò phảnứng hạt nhân Mô hình động học lò tính toán cả năng lượng trực tiếp từ phản ứng phânhạch và năng lượng do sự phân rã của các sản phẩm phóng xạ
Nơtron tức thời: là nơtron sinh ra trực tiếp từ phản ứng phân hạch
Nơtron trễ: là nơtron sinh ra từ các sản phẩm con của phản ứng phân hạch
Giả sử số nơtron trung bình sinh ra từ phản ứng phân hạch là ,
Số nơtron tức thời là: (1 )v
Số nơtron trễ là: v
Với mô hình 6 nhóm nơtron trễ:
tỉ lệ số nơtron sinh ra của nhóm
Để đơn giản trong tính toán ta sử dụng mô hình động học lò điểm Trong môhình động học lò điểm sự biến thiên mật độ nơtron trong lò được diễn tả bằng hệphương trình:
6
1 ( )
( )
( )( ) ( )
i i i
Trang 16 =(k-1)/k là độ phản ứng của lò.
l: thời gian sống của nơtron 10 8 10 3
(s)
i : hằng số phân rã của nhóm nơtron.
Giải phương trình nên ta được:
áp dụng để việc tính toán có thể dễ dàng và chính xác hơn
Trang 17CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SỰ CỐ LOCA TRONG LÒ PWR2.1 Giới thiệu về sự cố LOCA
LOCA là viết tắt tiếng Anh của cụm từ “ Loss of coolant accident ” – sự cố mấtchất tải nhiệt Sự cố LOCA thường được khởi phát bởi sự kiện vỡ ống nước tải nhiệtcủa vòng sơ cấp Người ta phân loại sự cố LOCA theo kích thước vỡ ống: LOCA kíchthước nhỏ (SB-LOCA) có diện tích vỡ nhỏ hơn hoặc bằng 465 cm2 (0,5 ft2) và LOCAkích thước lớn (LB-LOCA) có kích thước từ 465 cm2 đến hai lần tiết diện ngang củaống lớn nhất của hệ thống nước tải nhiệt
Lò phản ứng nước nhẹ sử dụng nước thường vừa làm chất tải nhiệt, vừa làmchất làm chậm Khi xảy ra sự cố mất nước, khả năng làm chậm nơtron giảm sẽ đưa lòxuống dưới tới hạn Do đó, đặc trưng an toàn của lò phản ứng nước nhẹ là tự độngdừng khi bị mất nước
Khi mất nước tải nhiệt, nhiệt tích trữ trong các thanh nhiên liệu được phân bốlại Nhiệt độ lớp vỏ thanh nhiên liệu tăng, trong khi nhiệt độ tại đường xuyên tâm củacác viên nhiên liệu giảm xuống Mặc dù nhiệt sinh ra do phân rã phóng xạ sau khi dập
lò chỉ vào khoảng vài phần trăm so với nhiệt khi lò ở mức công suất vận hành, nhưng
do không được tải đi nên lượng nhiệt này có thể làm nóng chảy vỏ thanh nhiên liệu
Khi vỏ thanh nhiên liệu bị nóng quá mức sẽ bị oxy hóa bởi nước và hơi nước.Tốc độ của phản ứng kim loại – nước là không đáng kể ở nhiệt độ thấp, nhưng tăngnhanh ở nhiệt độ khoảng 10000C Phản ứng oxy hóa làm sinh nhiệt, đóng góp thêm vào
sự tăng nhiệt độ của vỏ thanh nhiên liệu
Trang 18Hệ thống ECCS được thiết kế nhằm duy trì việc tải nhiệt vùng hoạt trong trườnghợp sự cố LOCA, cung cấp nước vào tiếp xúc với nhiên liệu, ngăn việc tăng nhiệt độquá mức của vỏ thanh nhiên liệu.
2.2 Các hiện tượng vật lý trong sự cố LOCA
Đối với sự cố LOCA, một số hiện tượng vật lý điển hình xảy ra kèm theo như sau:
Hiện tượng đi tắt của dòng nước cấp cứu chỉ ra hiện tượng xảy ra khi bơm nướclàm mát vùng hoạt khẩn cấp vào kênh lạnh của một trong các nhánh làm mát của vòng
sơ cấp Thông thường nước làm mát được mong đợi chảy vào trong khoang lưu hồi vàlấp đầy thùng lò Nhưng thay vì chảy xuống và lấp đầy khoang lưu hồi, nước lại chảyvòng quanh vách ngăn vùng hoạt và đi thẳng ra ngoài vết vỡ Hơi nước sinh ra trongthùng lò sẽ dâng lên trong khoang lưu hồi và thoát ra ngoài vết vỡ
Hiện tượng sôi của dòng nước cấp cứu khi tiếp xúc với vách ngoài củakhoang lưu hồi(vỏ thùng lò) và vách trong của khoang lưu hồi(vách ngăn vùnghoạt), tạo ra hơi nước bổ sung làm cản trở nước cấp cứu đi vào khoang dưới vùnghoạt
Hiện tượng ngưng tụ do tiếp xúc trực tiếp của hơi nước trong kênh lạnh ở gầnđiểm bơm và trong khoang lưu hồi với nước cấp cứu lạnh hơn Sự ngưng tụ của hơinước trong khoang lưu hồi làm giảm lượng hơi nước, dẫn đến làm giảm dòng ECCS đitắt ra ngoài vết vỡ
2.3 Các bộ phận giảm nhẹ hậu quả sự cố LOCA của lò phản ứng PWR
Đặc trưng thiết kế của lò phản ứng PWR cho việc làm giảm nhẹ hậu quả của sự
cố LOCA là hệ thống ECCS, bao gồm một số hệ thống phụ là các bình trữ nước trong
hệ thống nước tải nhiệt Ba thành phần chính của hệ thống ECCS là hệ thống bơm antoàn áp suất cao(HPSI), các bình nước dự trữ(ACC) và hệ thống bơm an toàn áp suấtthấp(LPSI) hình 2.1
Trang 19Hình 2.1 Hệ thống ECCS của lò phản ứng PWR
Hệ thống HPSI gồm các bơm ly tâm áp suất cao kết hợp với các ống và các van
để bơm nước vào các kênh lạnh của hệ thống nước tải nhiệt hoặc bơm trực tiếp vàokhoang lưu hồi tùy theo thiết kế của từng loại lò PWR Có 3 bơm HPSI và ít nhất 2trong 3 bơm này được khởi động bằng tín hiệu phát động bơm an toàn Áp suất ngắtcủa các bơm này từ xấp xỉ 8.6 - 20.7 MPa tùy theo thiết kế
Hệ thống LPSI được thiết kế để đảm bảo tải nhiệt vùng hoạt lâu dài sau khi ápsuất hệ thống nước tải nhiệt giảm đến xấp xỉ 0,7 MPa Các bơm LPSI có dung tích lớn,các bơm ly tâm áp suất thấp Nhìn chung, hệ thống LPSI có 2 bơm, cả 2 bơm đều cóthể tải toàn bộ nhiệt phân rã sau xấp xỉ 20 phút(kể từ lúc dập lò)
Các bình trữ nước ACC được giữ ở mức áp suất nhất định Các bình được đặt ởtrên cao trong nhà lò, nhằm tận dụng áp suất thủy tĩnh cực đại kết hợp với áp suất donitơ trong việc xả nước Các bình này có thể tích xấp xỉ 28,3 - 42,5m3 và tự động xảkhi áp suất của hệ thống nước tải nhiệt giảm đến 1,38 – 4,14 Mpa, tùy theo thiết kế
Trang 20Hệ thống cấp nước phụ( AFS): hệ thống cấp nước phụ thực hiện bởi bơm lytâm, tự phát động theo tín hiệu mực nước thấp trong SG.
Hệ thống các van an toàn của bình điểu áp (PORV): phát động khi không cónguồn nước cung cấp cho SG
2.4 Sự cố LB-LOCA
Vết vỡ trong sự cố LB-LOCA có 2 loại: vết vỡ tách rời 2 đầu ống (DEGB)
và vết vỡ gập 2 đầu ống (DESB) Vết vỡ DEGB có diện tích bằng một đến hai lầntiết diện của đường ống lớn nhất của hệ thống tải nhiệt Vết vỡ DESB có kíchthước từ kích thước vỡ lớn nhất đối với sự cố SB-LOCA đến toàn bộ tiết diện củaống lớn nhất của hệ thống nước tải nhiệt lò phản ứng Đối với một sự cố LB-LOCA,vết vỡ nghiêm trọng nhất xảy ra với đoạn ống của kênh lạnh ở giữa bơm vòng sơ cấp
và thùng lò
Các hiện tượng thủy nhiệt xảy ra trong sự cố LB- LOCA: Các hiện tượng thủynhiệt trong sự cố LB-LOCA bao gồm quá trình bay hơi và ngưng tụ, ma sát và suygiảm áp suất, truyền sóng áp suất, tách pha và hiện tượng giới hạn dòng thuận nghịch(CCFL)
+ Bay hơi khi giảm áp và gia nhiệt : sự bay hơi xảy ra khi áp suất hệ thốnggiảm, làm giảm nhiệt bão hòa của chất tải nhiệt Bên cạnh đó, vùng hoạt và các váchthùng lò tăng nhiệt làm nhiệt của chất tải nhiệt trong PV tăng cao dẫn đến sự bay hơicàng mạnh
+ Ngưng tụ khi tăng áp và tải nhiệt : quá trình các hệ thống an toàn hoạt độnglàm tăng áp và tải nhiệt nên hơi ngưng tụ
+ Suy giảm áp suất và các hiện tượng ma sát: do ma sát giữa các bề mặt vớichất tải nhiệt làm cho sự suy giảm áp suất không liên tục
Trang 21+ Lan truyền sóng áp suất: sóng áp suất gây ra biến dạng vỏ của thùng lò, làmgiảm khả năng tải nhiệt ở vùng hoạt hoặc di chuyển không kiểm soát các thanh điềukhiển.
+ Tách pha: trong quá trình đối lưu cưỡng bức, sự chênh lệch vẫn tốc giữa phalỏng và khí gia tăng khi các bơm ngừng hoạt động Đối lưu tự nhiện thiết lập gây hiệntượng tách pha
+ Hiện tượng giới hạn dòng thuận nghịch: hiện tượng dòng nước chảy xuốngdưới tác dụng của trọng lực trong các đoạn ống thẳng hay trong các khoang chứa bị hơinước từ dưới lên cản trở Hiện tượng này làm giảm khả năng cấp nước cho vùng hoạt
Các giai đoạn xảy ra trong LB-LOCA
2.4.1.Giai đoạn giảm mực nước ( blowdown)
Tính từ thời điểm bắt đầu xảy ra sự cố cho đến khi bắt đầu bơm chất làm mát vùngkhẩn cấp
+ Dòng tải nhiệt chảy ra ngoài vết vỡ với tốc độ cao
+ Lượng nước chảy ra ngoài vết vỡ từ phía thùng lò lớn hơn từ phía bơm do sựcản trở thủy lực của bơm và các ống dẫn trong SG
+ Áp suất giảm xuống dưới giá trị bão hòa của nước Nước tải nhiệt bắt đầu sôi.+ Hiện tượng sôi hạt nhân và hóa hơi xuất hiện trong vùng hoạt tạo các phầntrống Phần trống này gây ra sự giảm công suất và giảm tốc độ giảm áp
+ Thông lượng nhiệt trong vùng hoạt đạt tới hạn và sự truyền nhiệt thay đổi Sựsôi hạt chuyển dần sang sôi màng
+ Dòng luân chuyển bị giảm gây sự tăng nhiệt vỏ thanh nhiên liệu làm hóa hơixuất hiện trên bề mặt lớp vỏ thanh nhiên liệu Bên cạnh đó, nhiệt trong các viênnhiên liệu tích lại càng làm gia tăng nhiệt vỏ thanh
Trang 22+ Phản ứng dây chuyền cơ bản bị dùng lại do mất chất làm chậm(nước thay dầnbằng hơi nước) làm cho lò xuống dưới tới hạn.
+ Áp suất suy giảm, nước qua vêt vỡ từ một pha chuyển thành hai pha: nước vàhơi, làm tốc độ dòng qua vết vỡ giảm nhanh Sự hóa hơi xảy ra ở trong cả thùng
lò làm cản trở nước vào vùng hoạt Lúc này, nhiệt vùng hoạt đạt cực đại và bắtđầu giảm khi sự làm ướt trở lại của các hệ thống an toàn bắt đầu hoạt động
Nước từ hệ thống ECCS được bơm vào kênh lạnh , ban đầu chảy ra ngoài vết
vỡ, cho đến khi ECCS của vòng không bị vỡ được phát động Kết thúc giai đoạnBlowdown
2.4.2 Giai đoạn lấp đầy lại ( refill )
Ttính từ giai đoạn blowdown cho đến khi vùng hoạt bắt đầu ngập nước trở lại
+ ECCS bơm nước lạnh vào hệ thống Nước được bơm có thể bị chảy xuống nhờtrọng lực hoặc bị thổi ra ngoài vết vỡ do hiện tượng giới hạn dòng thuận nghịch.+ Sự ngưng tụ bắt đầu xảy ra khi có nước lạnh từ ECCS bơm vào, làm giảm sựchênh lêch áp giữa thùng lò và PV Điều này làm giảm hơi nước do nước hóahơi
+ Lượng nước được phun vào khoang dưới vùng hoạt tăng trong khi dòng chảyqua vết vỡ giảm Dẫn đến, vùng hoạt bắt đầu được ngập nước trở lại
+ Vùng hoạt nóng dần lên do hơi nước qua vùng hoạt giảm Sự suy giảm tốc độdòng hơi này làm nước từ ECCS bị thổi tắt qua vết vỡ giảm dần Điều này làmcho nước từ ECCS chảy hầu như thẳng xuống khoang dưới vùng hoạt và khoanglưu hồi
+ Kết thúc quá trình refill khi nước ngập hết khoang dưới vùng hoạt
Trang 232.4.3 Giai đoạn làm ngập trở lại ( reflood )
Tính từ cuối refill đến khi vùng hoạt ngập nước hoàn toàn
+ Khi nước bắt đầu được làm ngập trở lại, các dòng hai pha trong hệ thống trở lên
rõ ràng
+ Vùng hoạt được lấp đầy nhanh do khoang lưu hồi duy trì trạng thái ngập nước.Bơm ECCS liên tục cấp nước và có rất ít sự cản trở trong kênh không bị vỡ dokhông có hơi nước và nước bay hơi trong SG
+ Đối với môi trường không đồng nhất nhiều trạng thái
Sự cố SB LOCA được xem là có xác suất xuất hiện cao, nên cần yêu cầu cơquan vận hành kiểm tra kỹ lưỡng tác hại và có quy trình khắc phục sự cố rõ ràng.Thông thường, sự cố SB-LOCA có diễn biến chậm để người vận hành có thể theo dõithông qua các thiết bị đo đạc và thực hiện các thao tác chính xác từ phòng điều khiển
Hậu quả của sự cố SB-LOCA bao gồm sự giảm áp của hệ thống nước tải nhiệt
do nước thất thoát qua vết vỡ, giảm khả năng tải nhiệt vùng hoạt, rò rỉ phóng xạ từvòng sơ cấp sang vòng thứ cấp Mức độ nghiêm trọng phụ thuộc vào thiết kế của nhàmáy, khả năng của các công cụ làm giảm nhẹ hậu quả sự cố, diện tích vỡ, vị trí vỡ vàkịch bản diễn biến USNRC đánh giá khả năng có thể chấp nhận hậu quả của sự cố SB-LOCA bằng việc so sánh đỉnh nhiệt độ của lớp vỏ nhiên liệu và lượng oxi hóa so vớicác tiêu chuẩn an toàn: đỉnh nhiệt độ của lớp vỏ nhiên liệu trong vùng hoạt không vượt
Trang 24quá 12040C (22000F), chiều dày lớp oxi hóa không vượt quá 17% chiều dày lớp vỏnhiên liệu và oxi hóa vùng hoạt không quá 1% Nếu các tiêu chuẩn này thỏa mãn thìcác tiêu chuẩn khác như lượng hydro sinh ra (lượng hydro tạo ra từ phản ứng của lớp
vỏ thanh nhiên liệu và nước không vượt quá 1% lượng hydro sinh ra trong trường hợptoàn bộ lớp vỏ thanh nhiên liệu bị oxi hóa), hình học của vùng hoạt, việc duy trì tảinhiệt vùng hoạt, sự nguyên vẹn của thùng lò, sự rò rỉ phóng xạ sẽ được thỏa mãn
Các hiện tượng vật lý trong sự cố SB-LOCA: Các hiện tượng vật lý trong sự cốSB-LOCA liên quan đến sự suy giảm áp suất của hệ thống nước tải nhiệt và đượcchiếm ưu thế bởi cơ chế chất lỏng 2 pha Hành vi của quá trình chuyển tiếp bị ảnhhưởng mạnh bởi sự có mặt của vùng hoạt lò phản ứng do nó tiếp tục sinh nhiệt vàonước tải nhiệt, mô hình vật lý của vòng nước tải nhiệt và hành vi của nước bên sơ cấpcủa bình sinh hơi
+ Giai đoạn đầu sự cố, các bơm ngừng hoạt động, nước được luânchuyển bằng các cơ chế tuần hoàn tự nhiên khác nhau Hiện tượng dòng hai phaxuất hiện
+ Đối với vỡ nhỏ, tuần hoàn tự nhiên đơn pha chiếm ưu thế làm nướcluân chuyển trong hệ thống khi mà bơm giảm công suất
+ Khả năng duy trì dòng đơn pha tuần hoàn tự nhiên phụ thuộc vào độcao các thành phần chính của hệ thống luân chuyển chất tải nhiệt
+ Khi khả năng tải nhiệt của bình sinh hơi giảm thì mức nước thứ cấpgiảm, nhiệt độ nước tải nhiệt tăng, tăng áp sơ cấp và tăng dòng qua vết vỡ
+ Khi vỡ lớn, dòng HPSI không đủ bù cho sự thất thoát nước, quá trìnhchuyển tiếp đơn pha thành tuần hoàn do sự sôi vùng hoạt và sự ngưng tụ trongbình sinh hơi
+ Mức nước bên lạnh của hệ thống nước tải nhiệt lò giảm để duy trì cânbằng áp suất trong vòng
Trang 25+ Các khí không ngưng tụ như hydro tạo ra từ lớp vỏ thanh nhiên liệu dophản ứng oxy hóa làm ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn tự nhiên.
Các trường hợp cho sự cố LOCA: Sự khác biệt lớn nhất giữa một sự cố LOCA và một sự cố LB-LOCA là tốc độ thất thoát nước làm mát và sự thay đổi áp suấttheo thời gian Nói chung, các sự kiện trong sự cố SB-LOCA xảy ra chậm hơn so với
SB-sự cố LB-LOCA Điều này cho phép người vận hành có nhiều thời gian hơn và có thểđưa ra nhiều khả năng can thiệp khác nhau Một điểm khác nhau về nguyên lý là sựchiếm ưu thế của hiệu ứng trọng lực trong sự cố SB-LOCA so với sự chiếm ưu thế củahiệu ứng quán tính trong sự cố LB-LOCA
+ Tốc độ dòng nước qua vết vỡ tăng nhanh: dòng thay đổi từ một phasang hai pha bão hòa, lượng hơi nước tăng dần
+ Áp suất vòng sơ cấp giảm nhanh đến khi nước chuyển thành hơi nước lòđược dập tắt tự động Tốc độ giảm áp thay đổi khi nước trong vùng hoạt bắt đầu hóahơi
+ Mức nước trong bình điều áp giảm nhanh: sự hóa hơi vào sôi của nước ởvùng hoạt làm xuất hiện hơi nước ở khoang trên vùng hoạt và đỉnh lò Dòng hai phaluân chuyển trong các vòng sơ cấp và thứ cấp
+ Sự trao đổi nhiệt trong SG thay đổi đáng kể: dòng hai pha luân chuyểntrong sơ cấp chạy trong các ống – U tạo lên sự không đồng đều pha, làm chênh lệchmật độ
+ HPSI và nước từ ASF không đủ bù lượng nước bị thất thoát qua vết vỡ
Sự ổn định áp suất cao làm cản trở nước từ các ACC đi vào thùng lò trong khi sự sôitrong thùng lò ngày càng tăng tiếp tục làm giảm lưu lượng nước Dẫn đến, hơi lướng ởđỉnh lò tăng mạnh, làm giảm mực nước và vùng hoạt bắt đầu mất nước bao bọc
Trang 26+ Sự thay đổi mức nước trong vùng hoạt phụ thuộc vào dòng thất thoát vàdòng từ HPSI, ACC.
+ Ống chữ – U không còn nước và mức nước tăng lên trong vùng hoạt.Dẫn đến áp suất sơ cấp giảm xuống thấp hơn thứ cấp Điều này làm thay đổi hướngtruyền nhiệt trong SG
+ Bình sinh hơi không được sử dụng để làm mát vòng sơ cấp, kích thước
vỡ không đủ làm giảm ấp của hệ thống thì sự sôi tiếp tục do sự phân rã sinh nhiệt Quátrình này làm xuất hiện một số phản ứng hóa học sinh nhiệt làm nhiệt vùng hoạt tăngcao, gây ra sự nóng chảy thanh nhiên liệu
Trang 27CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN THỦY NHIỆT RELAP53.1 Tổng quan về chương trình RELAP5
3.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của chương trình RELAP5
Chương trình RELAP5 (Reactor Excursion and Leak Analysis Program) làphần mềm tính toán thủy nhiệt lò phản ứng được phát triển và chỉnh sửa tại IdahoNationl Engineering Laboratory (INEEL) Tới phiên bản Relap5/Mod3 được phát triểncùng U.S Nuclear Regulatory Commission (NRC) và một vài thành viên củaInternational Code Assessment and Application Program (ICAP) Phiên bản RELAP5/Mod3 được dùng phân tích trong Đồ án này ra đời vào những năm 90 của thế kỷtrước
- Kế hoạch quản lý chỉ đạo khắc phục sự cố
- Phân tích kế hoạch thí nghiệm
- Cơ sở cho nhà phân tích nhà máy điện hạt nhân
- Phân tích an toàn thiết kế thương mại
Trang 28Ứng dụng điển hình nhất của chương trình Relap5 là mô phỏng quá trìnhchuyển tiếp trong lò PWR như là: loss of coolant accident (LOCA), Ipated TransientsWithout Scram (ATWS) Loss of FeedWater (LOF),…
Môi trường máy tính: Relap5 được viết bằng Fortran -77 và sau này được viếtlại bằng Fortran -90 cho cả máy tính 32 bít và 64 bít, phiên bản này có thể chạy trongmôi trường WINDOWS của máy tính cá nhân
3.2 Cấu trúc của chương trình RELAP5
3.2.1 Cấu trúc của chương trình
Chương trình được tổ chức theo dạng modul và có cấu trúc Top - Down, cấu trúccủa chương trình Pelap5 được thể hiện trong hình 3.1
Hình 3.1 Cấu trúc chương trình RELAP5
Trang 29Cấu trúc chương trình ở mức cao nhất được chia thành 3 khối:
+ Khối Input: có nhiệm vụ đọc file Input,kiểm tra và xử lý dữ liệu nhập vào (New,Restart, Initialization)
+ TRNCTL: có nhiệm vụ lựa chọn giải bài toán thủy nhiệt ở chuyển tiếp haytrạng thái dừng
+ STRIP: Trích dữ liệu từ RESTART file
+ TRANSET: Kết nối thông tin giữa các khối dữ liệu, cài đặt mảng để điều khiểnmatrix giải
+ TRAN: Kiểm tra sự phát triển chuyển tiếp của lời giải, gần như mọi thời gianđược thực thi trong khối này, tiêu tốn nhiều bộ nhớ nhất và gần như mọi khối dữliệu động phải ở trong bộ nhớ trung tâm và bộ nhớ yêu cầu khởi tạo; lưu trữthường xuyên
+ TRANFIN: được thực thi khi TRA kết thúc chương trình con giải phóng khônggian cho các khối dữ liệu động lực
+ Tổ chức thấp hơn của TRAN là:
+ DTSTEP (time step control module): quyết định kích cỡ của bước thời gian.Trong suốt thồi gian chương trinh thực hiện, modul này hiển thị lên màn hìnhthông tin: thời gian CPU, thời gian bài toán,kích thước bước thời gian
+ TRIP (Trip Systems module): định giá trị các câu lệnh logic Mỗi câu lệnh trip
là một câu lệnh đơn giản trả về giá trị logic đúng hoặc sai Nó quyết định hànhđộng nào được thương trú trong thành phần của modul khác Ví dụ thành phầnvalve được cung cấp rằng đóng hay mở valve trên cơ sở giá trị của Trip Thànhphần bơm kiểm tra giá trị của trip để quyết định bơm nào được ngắt bởi trip.+ TSTATE module: Phương trình trạng thái ở các thể tích biên: tính toán trạngthái thủy lực của chất lỏng tại mỗi miền biên Chương trình con này tính toánvận tốc phụ thuộc vào thời gian tại junctions
Trang 30+ HTADV heat structure module: giải phương trình truyền dẫn nhiệt,nó tính toánnhiệt truyền qua mặt chất lỏng của miền thủy động.
+ HYDRO hydrodynamic module: giải phương trình thủy động
+ RKIN reactor kinetics module: tính toán trạng thái năng lượng trong lò phảnứng sử dụng gần đúng động học điểm
+ CONVAR control system: cung cấp cả khả năng mô phỏng hệ thống tự động sửdụng hệ thống thủy động
3.2.2 Cấu trúc file input
Input file của RELAP5 mô tả toàn bộ các thuộc tính của hệ thống thủy nhiệt cầntính toán.Do đó, trước khi viết file input cần thu thập toàn bộ số liệu và hệ thống thủynhiệt như: vật liệu trông cấu trúc nhiệt,hệ số dẫn nhiệt của cấu trúc nhiệt,tiết diện dòngchảy của ống dẫn nước,tốc độ bơm của bơm,chi tiết về vùng hoạt…
Một số lưu ý khi mô hình hóa và viết file input:
+ Việc mô hình hóa phụ thuộc vào dạng chuyển tiếp
+ Nên mô hình hóa chi tiết hơn ở vùng quan tâm
+ Kích thước của Volume thỏa mãn điều kiện L/D >=1
+ Loại bỏ các dòng chảy nhỏ
+ Tiêu đề của bài toán bắt đầu bằng dấu “=”
+ Chú thích một dòng bằng dấu “*” hoặc dấu “$”
+ Kết thúc tệp input bằng dấu “.”
+ Các dữ liệu khác nhau cách nhau bằng dấu “space”
+ Độ dài tối đa của một dòng là 96 ký tự và chỉ có 80 ký tự đầu được sửdụng
+ Số các dấu cách không bắt buộc
+ Mỗi dòng số liệu nhập vào đều có một Card mô tả số liệu gì được nhậpvào,do đó trật tự các dòng có thể thay đổi
Trang 31Các Card trong file input của RELAP5 được tóm tắt trong bảng 1
Bảng 1: Định dạng Card trong RELAP5
407 – 799 hoặc 20600000 – 20620000 TRips
1001 – 1999 Trip request hoặc compare dump files
3.2.3 Dữ liệu mô tả bài toán
Card 100 – kiểu bài toán và thuộc tính Card này luôn được yêu cầu phải có
trong mỗi file input
Trang 32Cấu trúc card input: 100 W1 W2
W1: Kiểu bài toán ,được mô tả ở dữ liệu đầu tiên trong các từ sau: NEW,RESTART, RESET, REEDIT, STRIP, hoặc CMPCOMS
W2: Thuộc tính Nếu dữ liệu thứ nhất là NEW hay RESTART thì dữ liệu thứhai là STDY-ST hay TRANSNT ( mô tả bài toán dừng hay chuyển tiếp) Nếu dữ liệuthứ nhất là STRIP thì dữ liệu thứ hai là BINARY hay FMTOUT các trường hợp khácthì dữ liệu thứ hai bỏ trống
Ví dụ về card 100 hay dùng: 100 NEW TRANSNT
Card 101 – thuộc tính kiểm tra input hay chạy.
Cấu trúc card input: 101 W1
W1: Dữ liệu nhập vào có thể là INP-CHK hay RUN Nếu INP-CHK thì chươngtrình sẽ dừng lại sau khi quá trình xử lý input file kết thúc Nếu RUN được nhậpchương trình sẽ thực thi input file sau quá trình xử lý input
Card 102 – Card lựa chọn đơn vị Card này có hai dữ liệu mô tả đơn vị của dữ
liệu input và output Đơn vị có thể dùng là hệ SI hay BRITISH
Cấu trúc card input: 102 W1 W2
W1: Đơn vị của input
W2: Đơn vị của output, nếu không được nhập đơn vị output mặc định là SI
Card 103 - điều khiển file restart input.
Cấu trúc card input: 103 W1 W2 W3 W4 W5 W6
Trang 33Card này được yêu cầu nhập với mọi kiểu bài toán được mô tả trong W1 củaCard 100 trừ trường hợp NEW Nếu bài toán là kiểu NEW mà khai báo card nàychương trình dẽ báo lỗi.
W1: mô tả restart number
W2 – W6: Mô tả tên file restart plot
Card 110 – thành phần khí không ngưng tụ.
Cấu trúc card input: 110 W1 - WN
Các tham số theo sau card 110 mô tả các thành phần khí không ngưng tụ sửdụng trong bài toán.Card này không được nhập trong bài toán restart Các khí khôngngưng tụ có thể sử dụng là: ARGON, HELIUM, HYDROGEN, XENON, KRYPTON,AIR, hoặc SF6 Thành phần khối lượng của các khí không ngưng tụ này được mô tảtrong card 115
Card 200 – 299 - Điều khiển bước nhảy thời gian trong quá trình tính toán.
Cấu trúc card input: 2XX W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7
W1: Thời gian kết thúc việc cài đặt các tham số trong card này
W2: Bước thời gian tối thiểu
W3: Bước thời gian tối đa
W4: Thuộc tính điều khiển
W5: Minor edits và tần số vẽ
W6: Tần số major edits
W7: Tần số bắt đầu lại
Trang 343.2.4 Minor Edits và Trips
Để đáng giá các tham số trong hệ thủy nhiệt cần tính toán RELAP5 đưa ra cácđánh giá trong Minor Edits Các Minor Edits được đánh khai báo trong các card 301 –399
Cấu trúc card input: 3XX W1 W2
W1: Biến cần đánh giá
W2: Tham số chỉ đối tượng cần đánh giá
Để mô tả các thành phần được điều khiển trong hệ thống như: bơm,bật haytắt,van được mở hay đóng,…Chúng ta sử dụng thành phần trips Mỗi thành phần tripsbao gồm các biến trips và các biểu thức logic trips Các biến trips được mô tả bằng cáccard 401 – 599 hoặc 20600010 – 2060000
Cấu trúc card input: 501 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8
W1,W2: biến dữ liệu, trong ví dụ là vận tốc khối chất lỏng qua junction315000000
W2,W5: dữ liệu tương ứng với W1,W2
W3: Quan hệ so sánh có thể là: lớn hơn (GT), nhỏ hơn (LT), bằng (EG),
Trang 35Dòng input trên có nghĩa là khi vận tốc khối chất lỏng qua juntion 315000000nhỏ hơn 19.4 thì giá trị biến trip 502 sẽ là true.
Các thành phần trips được sử dụng để mô phỏng các thành phần có thể điềukhiển và được sử dụng trong các vấn đề như: phân tích hoạt động của lò phản ứng, mô
tả kịch bản tai nạn…
3.2.5 Dữ liệu cấu trúc thủy động
Mô hình thủy động trong RELAP5 được mô hình hóa thông qua hai thành phần
cơ bản đó là thể tích(volume) và mặt nối (juntion) Volume chứa tham số nhiệt động côhướng tại tâm như: nhiệt độ, áp suất, nội năng, mật độ,…juntion chứa các tham sốnhiệt động có hướng như: vận tốc khối…
Các volume là các dòng có lối vào ra Các volume được nối với nhau bằng cácjuntion tạo thành các dòng chảy chứa chất lưu Dữ kiệu cơ bản của thành phẩn thủyđộng gồm:
+ Hình học: Flow Area, Length, Volume, Angle, Elevation Change, WallRoughness, Hydraulic Diameter, Form Loss, Control Flag…
+ Điều kiện đầu: Pressure, Temperature, Quality, Flow…
Thành phần thủy động là thành phần không thể thiếu trong tất cả các bài toánphân tích thủy nhiệt Do đó, card input cho thành phần thủy nhiệt bắt buộc phải có.Card cho thành phần thủy nhiệt có dạng CCCXXNN với CCC là số đại diện cho thànhphẩn thủy động XX là kiểu card và NN là số cho kiểu card tương ứng
Một card không thể thiếu cho tất cả các thành phần thủy động là card CCC0000
- Card khai báo tên kiểu của thành phần thủy động
Cấu trúc card input: CCC0000 W1 W2
Trang 36W1: Gồm tối đa 8 kí tự là tên của thành phẩn thủy động
W2: Kiểu thành Phần thủy động có thể là: SNGLVOL, TMDPVOL, SNGLJUN,TMDPJUN, PIPE, ANNULUS, PRIZER, CANCHAN, BRANCH, SEPARATR,JETMIXER, TURBINE, ECCMIX,VALVE, PUMP, MTPLJUN, ACCUM
+ SNGLVOL (Single Volume): Mô tả volume được coi là tách biệt với cácvolume khác.Single volume thường dùng mô tả môi trường ngoài hệ nhiệt động.+ SNGLJUN (Single Juntion): Mô phỏng giữa hai volume mà cả hai volumme nàykhông thể mô tả juntion trong nó
+ TMDPVOL (Time Dependent Volume): Mô phỏng các điều điện chất lưu (nhiệt
độ, áp suất, nội năng, hệ số pha…) đối với nguồn khối lượng hoặc nguồn tảnhoặc điểu kiện biên
+ TMDPJUN (Time Dependent Juntion): Kết hợp với TMDPVOL mô phỏng tốc
độ dòng khối lượng (hoặc vận tốc) TMDPJUN sẽ không dùng nối hệ thống vớiVolume xả mà nên dùng VALVE cho trường hợp này
+ PIPE (Pipe): Mô phỏng đoạn đường ống dòng chảy mà kích thước của cácvolume ít thay đổi và không rẽ nhánh (branch)
+ ANNULUS (Annulus): Mô phỏng các vùng hình khuyên
+ BRANCH (Branch): Mô phỏng một volume có nhiều lối vào, lối ra và có dòngchảy nhánh bên cạnh BRANCH không bảo toàn momen động lượng do trộnnhiều dòng và không phù hợp với tốc độ cao (Phải dùng ECCMIX hoặcJRTMIXER)
+ SEPARATR (Separator), TURBINE (Turbine), ECCMIX (eccmixer) vàJETMIXER (Jetmixer): Mô phỏng các thành phần đặc biệt
+ VALVE (Valves): Mô phỏng các loại valve trong hệ thống thủy nhiệt và hoạtđộng của các valve (intertial swing check, motor, servo, relief) và (check, trip).+ PUMP (pump): Mô phỏng bơm
Trang 37+ ACCUM ( Accumulator ) Mô phỏng bình tích lũy làm mát vùng hoạt khẩn cấp.
Đối với các thành phần thủy động khác nhau sẽ có các card input khác nhau.Một số thành phần quan trọng được tóm tắt trong bảng 2
Bảng 2 : Các card input cho các thành phần thủy động
CCC0991 - 0199 Giá trị volume theo trục zCCC0200 Điều kiện ban đầu của Single volume
TMDPVOL
CCC0101 - 0109 Hình học volumeCCC0200 Từ thuộc tính điều khiển dữ liệuCCC0201 - 0209 Dữ liệu volume
SNGLJUN CCC0101 - 0109 Dữ liệu về hình học Junction
CCC0110 Dữ liệu về đường kính JunctionCCC0111 Dữ liệu về mất dạng
CCC0201 Điều kiện ban đầu của Junction
TMDPJUN
CCC0101 Dữ liệu về hình họcCCC0200 Từ thuộc tính điều khiển dữ liệuCCC0201 - 0299 Dữ liệu của Junction
CCC0001 Thông tin về pipe
Trang 38PIPE
CCC0101 - 0199 Diện tích mặt cắt theo trục xCCC0201 - 0299 Diện tích mặt cắt của JunctionCCC0301 - 0399 Chiều dài theo trục x
CCC0401 - 0499 Dữ liệu volumeCCC0501 - 0599 Góc nghiêng volumeCCC0601 - 0699 Góc phương vị volumeCCC0701 - 0799 Thay đổi theo trục xCCC0801 - 0899 Dữ liệu ma sát với tường theo trục xCCC0901 - 0999 Hệ số ma sát Junction
CCC1001 - 1099 Cờ điểu khiển volume theo trục xCCC1101 - 1199 Cờ điều khiển Junction
CCC1201 - 1299 Điều kiện ban đầu volumeCCC1300 Từ điểu khiển điều kiện ban đầu
JunctionCCC1301 - 1399 Điều kiện ban đầu JunctionCCC1401 - 1499 Dữ liệu đường kính JunctionCCC1601 - 1699 Diện tích mặt cắt theo trục yCCC1701 - 1799 Diện tích mặt cắt theo trục zCCC1801 - 1899 Chiều dài theo trục y
CCC1901 - 1999 Chiều dài theo trục zCCC2001 - 2099 Mật độ ban đầu của BoronCCC2101 - 2199 Sự thay đổi theo trục yCCC2201 - 2299 Sự thay đổi theo trục zCCC2301 - 2399 Dữ liệu ma sát volume theo trục y
Trang 39CCC2401 - 2499 Dữ liệu ma sát volume theo trục zCCC2501 - 2599 Dữ liệu ma sát cộng thêm tườngCCC2701 - 2799 Cờ điểu khiển theo trục y
CCC2801 - 2899 Cờ điểu khiển theo trục zCCC3001 - 3099 Dữ liệu mất mát của JunctionCCC3101 - 3199 Giá trị mô hình nội
ANNULUS
CCC0001 Thông tin về ANNULUSCCC0101 - 0199 Diện tích mặt cắt theo trục xCCC0201 - 0299 Diện tích mặt cắt của JunctionCCC0301 - 0399 Chiều dài theo trục xCCC0401 - 0499 Dữ liệu volumeCCC0501 - 0599 Góc nghiêng volumeCCC0601 - 0699 Góc phương vị volumeCCC0701 - 0799 Thay đổi theo trục xCCC0801 - 0899 Dữ liệu ma sát với tường theo trục xCCC0901 - 0999 Hệ số ma sát Junction
CCC1001 - 1199 Cờ điểu khiển volume theo trục xCCC1101 - 1199 Cờ điều khiển JunctionCCC1201 - 1299 Điều kiện ban đầu volumeCCC1300 Từ điểu khiển điều kiện ban đầu
JunctionCCC1301 - 1399 Điều kiện ban đầu JunctionCCC1401 - 1499 Dữ liệu đường kính Junction