Khảo sát hiện tượng pha trộn chất tải nhiệt trong thùng lò chịu áp của lò phản ứng VVER 1000

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ – VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC KHẢO SÁT HIỆN TƢỢNG PHA TRỘN CHẤT TẢI NHIỆT TRONG THÙNG LÒ CHỊU ÁP CỦA LÒ PHẢN ỨNG VVER-1000 SVTH: Phạm Hà Quốc Bảo GVHD: ThS Phan Lê Hoàng Sang GVPB: TS Võ Hồng Hải Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý Thầy Cô trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh – quý Thầy Cô khoa Vật lý – Vật lý Kỹ thuật – quý Thầy Cô anh chị cán trẻ Bộ môn Vật lý Hạt nhân dạy dỗ, truyền đạt kiến thức vô quý báu, không kiến thức sách mà kiến thức sống dành cho sinh viên chúng em suốt năm học đại học Em vô biết ơn em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người thầy trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Đó thầy Phan Lê Hoàng Sang, người thầy nhận hướng dẫn, đưa định hướng có lời nhắc nhở, góp ý vô quý báu dành cho em Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Võ Hồng Hải, thầy dành thời gian để đọc giúp em chỉnh sửa khoá luận Bên cạnh thầy cho em gợi ý, nhắc nhở quan trọng giúp em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Xin cảm ơn bạn bè bên cạnh chia sẻ có lời động viên tinh thần Đặc biệt, cảm ơn ba mẹ dành thời gian chăm sóc, dạy dỗ tạo điều kiện học tập để học tập tốt đạt ngày hôm Xin cảm ơn! TP.HCM, tháng năm 2015 Phạm Hà Quốc Bảo MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG BIỂU .iiv DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ iv LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG 1.1 Phương trình liên tục 1.2 Phương trình động lượng 1.3 Phương trình lượng 1.4 Các phương trình bổ sung cho dòng chảy nhiễu loạn 1.4.1 Định nghĩa nhiễu loạn 1.4.2 Hai phương trình mô hình nhiễu loạn k-ε 1.5 Các mô hình nhiễu loạn 1.5.1 Mô hình k-ε 1.5.2 Mô hình SST ( Shear Stress transport ) 1.5.3 Mô hình SSG Reynolds Stress 10 1.5.4 Mô hình BSL ( Baseline ) Reynolds Stress 11 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 12 2.1 Tổng quan phương pháp tính toán 12 2.2 Sự rời rạc hóa phương trình chi phối 13 2.2.1 Phương pháp sai phân hữu hạn 13 2.2.2 Phương pháp thể tích hữu hạn 16 i 2.3 Giải phương trình đại số 17 2.3.1 Phương pháp trực tiếp 17 2.3.2 Phương pháp lặp .20 CHƢƠNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 22 3.1 Giới thiệu lò phản ứng VVER-1000 22 3.1.1 Ưu lò VVER-1000 .22 3.1.2 Điểm bật lò phản ứng VVER-1000 .24 3.2 Xây dựng hình học 3D VVER-1000 25 3.2.1 Chia lưới cho mô hình 3D VVER-1000 28 3.2.2 Điều kiện biên 29 3.3 Các bước chạy chương trình 30 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Khảo sát độ nhạy theo mô hình nhiễu loạn 37 4.2 Khảo sát độ nhạy theo độ phân giải lưới 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 ii DANH MỤC VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt VVER Water Water Energy Reactor Lò phản ứng nước áp lực CFD Computational Fluid Dynamics Phương pháp nhiệt động lực học chất lỏng SST Shear Stress Tranport Vận chuyển ứng suất kéo SSG Speziale-Sarkar-Gatski BSL Baseline Cơ sở LES Large Eddy Simulation Mô xoáy lớn IAEA International Atomic Energy Agency Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế INSAG International Nuclear Safety Group Nhóm an toàn hạt nhân IEC International Engineering Consortium Ủy ban kĩ thuật điện tử ISO International Organization for Standardization Tổ chức tiêu chuẩn hóa LOCA Loss Of Coolant Accident Tai nạn chất làm mát NEA Nuclear Energy Agency Cục lượng hạt nhân OECD Organization for Economic Cooperation and Development Tổ chức hợp tác kinh tế phát triển iii quốc tế quốc tế quốc tế DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Độ phân giải khác loại lưới 28 Bảng 3.2 Các thông số thiết lập cho điều kiện biên 30 Bảng 3.3 Thể thời gian chạy chương trình cho loại lưới 36 Bảng 4.1 Sai lệch vị trí ống chân lạnh 44 iv DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Phần tử thể tích hữu hạn không gian Hình 1.2 Hàm thời gian số vị trí dòng chảy nhiễu loạn Hình 2.1 Quy trình tính toán tổng quan phương pháp CFD 13 Hình 2.2 Lưới chiều hai chiều phương pháp sai phân hữu hạn 14 Hình 2.3 Biểu diễn sai phân hữu hạn đạo hàm bậc 15 Hình 2.4 Lưới có cấu trúc phi cấu trúc phương pháp thể tích hữu hạn 16 Hình 3.1 Cấu trúc lò VVER-1000 22 Hình 3.2 Bản đồ phổ biến lò VVER toàn giới 24 Hình 3.3 Sơ đồ, bố trí bó nhiên liệu lò VVER-1000 25 Hình 3.4 Sơ đồ thiết kế lò VVER-1000 26 Hình 3.5 Mô hình 3D VVER-1000 27 Hình 3.6 Mặt cắt mô hình lò VVER-1000 27 Hình 3.7 Mô hình lò VVER-1000 sau chia lưới 28 Hình 3.8 Các loại lưới với độ phân giải khác 29 Hình 3.9 Giao diện Steam Tab 30 Hình 3.10 Thiết lập thông số Material 31 Hình 3.11 Giao diện chọn phần hợp thành lưới VVER-1000 CFX-Pre 31 Hình 3.12 Giao diện thiết lập thông số chân lạnh 32 Hình 3.13 Giao diện thiết lập thông số đầu cho bó nhiên liệu 32 Hình 3.14 Giao diện chọn mô hình mô 33 Hình 3.15 Giao diện thiết lập điều khiển để chương trình mô dừng lại 33 Hình 3.16 Giao diện xuất file để chạy chương trình mô CFX-Solver 34 Hình 3.17 Giao diện chọn file xuất kết để tiến hành chạy chương trình 34 Hình 3.18 Giao diện chạy chương trình mô 34 Hình 3.19 Mở file kết chạy CFX-Solver 35 v Hình 3.20 Biểu tượng Table 35 Hình 3.21 Nhập công thức tính nhiệt độ trung bình nhiên liệu 35 Hình 3.22 Kết nhận sau nhập công thức 35 Hình 4.1 Phân bố nhiệt độ thùng lò bó nhiên liệu theo mô hình nhiễu loạn khác 37 Hình 4.2 Đồ thị nhiệt độ đầu bó nhiên liệu theo mô hình nhiễu loạn 38 Hình 4.3 Độ chênh lệch nhiệt độ bó nhiên liệu mô hình nhiễu loạn so với thực nghiệm 39 Hình 4.4 Phân bố nhiệt độ thùng lò bó nhiên liệu theo loại lưới 40 Hình 4.5 Độ chênh lệch nhiệt độ bó nhiên liệu loại lưới so với thực nghiệm 41 Hình 4.6 Đồ thị nhiệt độ đầu bó nhiên liệu theo loại lưới 42 Hình 4.7 Sơ đồ vị trí ống chân lạnh lò VVER-1000 theo thiết kế 43 Hình 4.8 Sơ đồ vị trí bó nhiên liệu đo đạc trực tiếp 45 Hình 4.9 Một mô hình hình học đầy đủ lò VVER-1000 46 vi LỜI MỞ ĐẦU Theo Tập đoàn điện lực Việt Nam EVN, từ đến năm 2020, ngành điện Việt Nam xảy tình trạng thiếu điện phải đối mặt với thử thách to lớn Do đó, công tác chuẩn bị cho dự án nhà máy điện hạt nhân nước ta cần triển khai để sớm đưa vào hoạt động, nhằm đáp ứng nhu cầu lượng cho công công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Trong dự án nhà máy điện hạt nhân này, nước ta dự kiến xây dựng theo công nghệ lò phản ứng VVER hỗ trợ Nga Việc tìm hiểu công nghệ VVER-1000 quan trọng cần thiết Trong khoá luận này, thực khảo sát phân bố nhiệt độ đầu bó nhiên liệu lò phản ứng VVER-1000 với nhiều mô hình tính toán độ phân giải lưới khác nhau, sau so sánh với số liệu thực nghiệm để đánh giá xác mô hình tính toán Khóa luận chia làm chương: Chương 1: Tổng quan lý thuyết phương trình động lực học chất lỏng Chương 2: Phương pháp tính toán Chương 3: Mô hình tính toán Chương 4: Kết thảo luận CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG 1.1 Phƣơng trình liên tục [6] Phương trình liên tục xuất phát từ phát biểu định luật bảo toàn khối lượng: vật chất không tự sinh không tự Thật vậy, xét thể tich nguyên tố tùy ý V đăt cố định không thời gian hình 1.1 Hình 1.1 Phần tử thể tích hữu hạn không gian [6] Chất lỏng di chuyển qua thể tích nguyên tố V chảy qua bề mặt nguyên tố tương ứng Định luật bảo toàn khối lượng đòi hỏi tốc độ biến đổi khối lượng chất lưu bên thể tích V với lưu lượng khối chất lưu qua bề mặt S d  dV    .ndS dt V S (1.1) Trong n đơn vị vector pháp tuyến Áp dụng định lý Gauss để chuyển tích phân mặt thành tích phân khối d div  dV    .ndS dt V S (1.2) Chúng tiến hành chạy mô máy tính có cấu sau: CPU Intel Core i5 – 4210U 1.7 GHz, nhớ RAM GB Thời gian chạy tương ứng với trường hợp thể bảng 3.3 Bảng 3.3 Thể thời gian chạy chương trình theo loại lưới Lƣới Cấu hình Số lƣợng nhân Mô hình Số bƣớc chạy Thời gian chạy 11 k-epsilon 540 39 phút CPU Intel Core M1 i5 – 4210 1.7 GHz, RAM 17 nhân SSG 555 phút GB ngày SST 1128 54 phút CPU Intel Core M2 i5 – 4210 1.7 GHz, RAM ngày nhân SST 464 15 37 phút GB CPU Intel Core M3 i5 – 4210 1.7 GHz, RAM 19 ngày nhân SST 1108 30 phút GB 36 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Khảo sát độ nhạy theo mô hình nhiễu loạn Chúng sử dụng lưới M1 lưới thô để tính toán mô hình nhiễu loạn khác so sánh kết thu mô hình Mục đích để tìm mô hình thích hợp hình học khảo sát áp dụng mô hình để tính toán cho lưới có độ phân giải cao a) k-ε b) SSG c) SST Hình 4.1 Phân bố nhiệt độ thùng lò bó nhiên liệu theo mô hình nhiễu loạn khác 37 Hình 4.1 cho thấy kết phân bố nhiệt độ thùng lò đầu bó nhiên liệu (hay nhiệt độ đầu vào vùng hoạt) Để đánh giá xác mô hình tính toán, xuất nhiệt độ trung bình chất tải nhiệt đầu bó nhiên liệu, vẽ đồ thị tiến hành so sánh với số liệu thực nghiệm hình 4.2 282 SST Nhiệt độ bó nhiên liệu (℃) SSG 280 k-ε Thực nghiệm [7] 278 276 274 272 270 268 21 41 61 81 101 121 141 161 Vị trí bó nhiên liệu Hình 4.2: Đồ thị nhiệt độ đầu bó nhiên liệu theo mô hình nhiễu loạn 38 SST Độ chênh lệch nhiệt độ (℃) SSG k-ε 21 41 61 81 101 121 141 161 -2 -4 -6 -8 -10 Vị trí bó nhiên liệu Hình 4.3 Độ chênh lêch nhiệt độ đầu bó nhiên liệu theo mô hình nhiễu loạn so với thực nghiệm Chúng nhận thấy so với mô hình k-ε mô hình SSG Reynolds Stress mô hình SST cho kết phù hợp tốt với thực nghiệm thể qua độ chênh lệch nhiệt độ so với thực nghiệm hình 4.3 Điều lý giải móc cố định gắn xung quanh lồng lò (core basket) đóng vai trò vật cản, làm cho dòng chảy bị tách dòng mạnh Mô hình SST khuyến nghị sử dụng cho dòng chảy có tách dòng mạnh Ngoài ra, mô hình SST cho kết xác mô tả dòng chảy lớp biên [10] Điều đòi hỏi lưới gần lớp biên phải có độ phân giải cao Do đó, áp dụng mô hình SST để tính toán cho lưới M2, M3 có độ 39 phân giải cao nhằm khảo sát độ nhạy việc tính toán theo độ phân giải lưới khác 4.2 Khảo sát độ nhạy theo độ phân giải lƣới Chúng thực chạy chương trình với mô hình SST loại lưới M1, M2 M3 với độ phân giải (kèm theo số lượng phần tử) tăng dần Tương tự phần trước, phân bố nhiệt độ thùng lò nhiệt độ đầu bó nhiên liệu thể hình 4.4 a) M1 b) M2 c) M3 Hình 4.4 Phân bố nhiệt độ thùng lò bó nhiên liệu theo loại lưới 40 Chúng nhận thấy lưới tinh mô tả rõ ràng chất vật lý nhiễu loạn dòng chảy thùng lò, ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt chất tải nhiệt thùng lò Điều thể biều đồ phân bố nhiệt thùng lò Khảo sát kĩ hơn, ghi nhận lại nhiệt độ bó nhiên liệu so sánh với số liệu thực nghiệm hình 4.5 hình 4.6 Nhiệt độ bó nhiên liệu (℃) 282 280 SST_M1 SST_M2 278 SST_M3 Thực nghiệm [7] 276 274 272 270 268 51 101 151 Vị trí bó nhiên liệu Hình 4.5 Đồ thị nhiệt độ đầu bó nhiên liệu theo loại lưới 41 M1 M2 M3 Độ chênh lệch nhiệt độ (℃) 21 41 61 81 101 121 141 161 -2 -4 -6 -8 -10 Vị trí bó nhiên liệu Hình 4.6 Độ chênh lệch nhiệt độ bó nhiên liệu loại lưới so với thực nghiệm Dễ dàng nhận lưới M3 cho kết gần giống với thực nghiệm Điều chứng tỏ lưới có độ phân giải tinh kết có độ xác cao Tuy kết tính toán cho số bó nhiên liệu bị sai lệch nhiều so với thực nghiệm Điều lí giải sau: 42  Sai lệch số liệu vẽ thực tế: Vị trí chân lạnh vẽ thực tế có sai lệch thể bảng 4.1 Sự sai lệch hình học góp phần đáng kể vào sai số tính toán Hình 4.7 Sơ đồ vị trí ống chân lạnh lò VVER-1000 theo thiết kế [7] 43 Bảng 4.1 Sai lệch vị trí ống chân lạnh [7] Vị trí thiết kế Vị trí thực tế Độ lệch Chân lạnh số -34,50 -36,9150 -7% Chân lạnh số -20,50 -18,450 +10% Chân lạnh số +34,50 +36,570 +6% Chân lạnh số +20,50 +20,7050 +1%  Số liệu thực nghiệm chưa đầy đủ: Trên thực tế nhiệt độ đầu bó nhiên liệu thực đo với 95 bó nhiên liệu Nhiệt độ bó nhiên liệu lại suy phương pháp nội suy Hình 4.8 thể sơ đồ 163 bó nhiên liệu lò phản ứng VVER-1000, bó nhiên liệu màu vàng đo đạc trực tiếp, bó nhiên liệu lại tính phương pháp nội suy Do sai số từ phương pháp nội suy đóng góp vào sai lệch kết tính toán số liệu thực nghiệm so sánh 44 Màu vàng: đo trực tiếp Màu trắng: nội suy Hình 4.8 Sơ đồ vị trí bó nhiên liệu đo đạc trực tiếp [7]  Phạm vi hình học: Chiều cao đầu bó nhiên liệu chưa đủ để dòng chảy ổn định phát triển Để khắc phục điều cần phải xét nhiệt độ đầu bó nhiên liệu độ cao lớn Một số tác giả tính toán cho trường hợp cho thấy kết cải thiện đáng kể Tuy nhiên, đồng nghĩa với việc phải xét hình học lò phạm vi rộng lớn hơn, kéo theo số phần tử phải tính toán trở nên lớn nhiều mà máy tính có cấu hình mạnh thực 45 Hình 4.9 Một mô hình hình học đầy đủ lò VVER-1000 [9]  Độ phân giải lưới chưa đủ: Đối với phương pháp thể tích hữu hạn, số lượng phần tử ảnh hưởng nhiều đến kết tính toán Trong phạm vi đề tài, sử dụng đến lưới M3 có độ phân giải lớn với khoảng 12 triệu phần tử đáng thử với lưới có độ phân giải cao Tuy nhiên, điều kéo theo chi phí tính toán vật chất (máy tính cấu hình đủ mạnh) thời gian tính toán (thường vài tuần đến vài tháng) trở nên lớn nhiều  Chế độ tính toán: Trong phạm vi đề tài, mô hình tính toán, dừng lại chế độ tính toán trạng thái dừng (steady state) Để cải thiện độ xác kết quả, việc tính toán nên thực chế độ trạng thái biến đổi (transient state) Tuy nhiên, thông thường việc tính toán trạng thái biến đổi tốn thời gian gấp 100 lần so với trạng thái dừng tương ứng điều kiện đòi hỏi phải có lưới có độ phân giải lớn; gây khó khăn việc tính toán thực tế 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong phạm vi khóa luận này, tiến hành xây dựng hình học cho việc tính toán phương pháp CFD, cụ thể sử dụng phần mềm thương mại ANSYS CFX phiên 15.0, công cụ mạnh sử dụng lĩnh vực CFD Quá trình tính toán đòi hỏi đầu tư từ khâu chuẩn bị liệu hình học đầu vào vẽ hình, chia lưới (ANSYS ICEM) đến khâu nhập thông số ban đầu thiết lập giải (ANSYS CFX-Pre), quan sát trình giải (ANSYS CFX-Solver), cuối trực quan hóa xử lý số liệu tính toán (ANSYS CFD-Post) Một số kết rút từ khóa luận: Đối với dòng chảy phức tạp, bị tách dòng mạnh dòng chảy chất tải nhiệt thùng lò, mô hình SST cho kết phân bố nhiệt độ đầu bó nhiên liệu phù hợp tốt với thực nghiệm so với mô hình k-ε SSG Reynolds Stress Độ phân giải lưới ảnh hưởng rõ rệt đến độ xác kết tính toán Lưới có độ phân giải cao (số phần tử nhiều) cho kết phù hợp tốt với thực nghiệm Tuy nhiên số bó nhiên liệu, có sai lệch đáng kể kết tính toán số liệu thực nghiệm Nguyên nhân giải thích phần trước Từ đây, đề nghị số hướng phát triển tiếp cho đề tài để cải thiện kết tính toán cho đạt độ xác cao hơn: Điều chỉnh lại vị trí ống chân lạnh cho phù hợp với vị trí thực tế Xây dựng mô hình đầy đủ với việc mở rộng phạm vi đầu bó nhiên liệu để dòng chảy phát triển đầy đủ ổn định 47 Tính toán với độ phân giải lưới cao để đạt kết xác Tuy nhiên để thực được, cần phải có máy tính có cấu hình đủ mạnh thời gian tính toán lớn Tính toán trạng thái biến đổi với việc sử dụng mô hình SST biến đổi, SASSST (SAS: Scale-Adaptive Simulation) hay LES (Large Eddy Simulation) Tuy nhiên, điều đòi hỏi phải có đầu tư lớn cấu hình máy tính thời gian tính toán Do hạn chế cấu hình máy tính thời gian tính toán, khóa luận dừng lại với việc tính toán trạng thái dừng độ phân giải lưới cao đến khoảng 12 triệu phần tử cho thấy phù hợp tốt kết tính toán số liệu thực nghiệm phù hợp với đặc điểm mặt tính toán số kĩ thuật CFD sử dụng phương pháp thể tích hữu hạn (lưới tinh, độ xác cao) Ngoài sở lý thuyết phương pháp CFD mô hình trình bày khóa luận Những kết đạt khóa luận tham khảo để phát triển thêm cho khóa luận sau có phương pháp CFD nói chung thủy nhiệt lò phản ứng nói riêng 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Việt Hùng, Nguyễn Trọng Giảng (2003), ANSYS mô số công nghiệp phần tử hữu hạn, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [2] John F.Wendt (1996), Động lực học chất lỏng tính toán, Nguyễn Thọ Sáo dịch ( 2008), Hà Nội [3] Nguyễn Thị Thanh Tuyền (2014), Khảo sát dao động offset dọc trục cho lò phản ứng WWER-1000 đầu (BOC) cuối (EOC) chu trình nhiên liệu sử dụng phần mềm WWER-1000, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, TP Hồ Chí Minh [4] Viện lượng nguyên tử Việt Nam – Trung tâm đào tạo hạt nhân (2012), Nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng WWER-1000, Hà Nội Tiếng Anh [5] Nuclear Energy Agency (2007), Best Practice Guidelines for the use of CFD in Nuclear Reactor Safety Applications, NEA/CSNI/R(2007)5 [6] J Tu, G H Yeoh, C Liu (2008), Computational Fluid Dynamics – A Practical Approach, Elsevier [7] Nuclear Energy Agency (2010), VVER-1000 Coolant Transient Benchmark Phase (V1000CT-2): Summary Results of Exercise on Vessel Mixing Simulation, NEA/NSC/DOC(2010)10 49 [8] Nuclear Energy Agency (2002), VVER-1000 Coolant Transient Benchmark Phase (V1000CT-1) Vol I: Main Cooolant Pump (MCP) switching On – Final Specifications, NEA/NSC/DOC(2002)6 [9] Bogdan Yamaji, Attila Azsodi (2006), “CFD Analysis of Coolant Mixing in VVER-1000 Pressure Vessel”, Proceedings of the 16 Symposium of Atomic Energy Research Website [10] VirginiaTech Advanced Research Computing http://www.arc.vt.edu/ [11] Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân http://www.inst.gov.vn/ 50 [...]... nhà máy điện hạt nhân sử dụng công nghệ lò VVER- 1000 Pha 1, được đặt tên là V1000CT-1 nghiên cứu và đánh giá các sự cố liên quan đến bơm tuần hoàn chính MCP Pha 2, được gọi là V1000CT-2 khảo sát hiện tượng pha trộn chất tải nhiệt Hình 3.3 Sơ đồ bố trí các bó nhiên liệu của lò VVER- 1000 [8] 25 Bản thiết kế của lò VVER- 1000: Hình 3.4 Sơ đồ thiết kế của lò VVER- 1000 26 Từ bản thiết kế trên thì chúng tôi... biến của công nghệ VVER- 1000: Công nghệ VVER ( VVER- 440, VVER- 1000, VVER- 1200) đã được vận hành và đang được xây dựng tại nhiều nhà máy điện hạt nhân trong nước Nga và trên thế giới Trong số đó thì VVER- 1000 chiếm ưu thế từ khi thiết kế này được phát triển sau năm 1975 Hình 3.2 Bản đồ sự phổ biến của lò VVER trên toàn thề giới [11] 3.1.2 Điểm nổi bật của lò phản ứng VVER- 1000 - Thông lượng nơtron lên thùng. .. và các lò Mỹ như AP1000 của Westinghouse Hình 3.1 Cấu trúc của lò VVER- 1000 [11] 3.1.1 Ƣu thế của lò VVER- 1000  Thiết kế đổi mới, an toàn và tiến hóa: - VVER- 1000 là lò phản ứng sử dụng nước làm chậm và làm mát trong các nhà máy điện hạt nhân với công suất lên đến 1000 MWe Thiết kế của nó được cải tiến dựa trên kinh nghiệm lâu năm vận hành các thế hệ VVER trước đó 22 - Theo thiết kế, VVER- 1000 có... hợp LOCA được cải thiện do tăng lượng chất làm mát - Các liều chiếu xạ của người vận hành lò phản ứng giảm 24 3.2 Xây dựng hình học 3D của VVER- 1000 Các số liệu về bản vẽ thiết kế kĩ thuật của lò VVER- 1000 được tham khảo từ lò Kozloduy-6 với công nghệ VVER- 1000 loại V320 ở Bungari nằm trong chương trình kiểm chuẩn lò VVER- 1000 của Cục Năng lượng hạt nhân (NEA: Nuclear Energy Agency) thuộc Tổ chức hợp... pháp lặp khác để giải các phương trình rời rạc đa chiều là phương pháp Strongly Implicit Procedure (SIP) được đề xuất bởi Stone (1968) 21 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 3.1 Giới thiệu về lò phản ứng VVER- 1000 [11] VVER- 1000 là phiên bản phát triển từ VVER- 640 thuộc lò phản ứng thế hệ thứ II được thiết kế tại Nga VVER- 1000 của Rosatom thuộc thế hệ III+ tương đương với các lò phương Tây như EPR 1600 của. .. thanh nhiên liệu là 12 đến 24 tháng  Chất lượng lò VVER- 1000: Chất lượng cao của các giải pháp công nghệ và tài liệu dẫn chứng thiết kế được dựa trên kinh nghiệm dày dạn trong thiết kế và các tiêu chuẩn trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân Chất lượng của lò VVER- 1000 cũng dựa trên các khuyến cáo của các tổ chức quốc tế như IAEA, INSAG, IEC trong lĩnh vực đảm bảo chất lượng các tiêu chuẩn quốc tế ISO-9001-2000... Mô hình 3D của VVER- 1000 Hình 3.6 Mặt cắt mô hình lò VVER- 1000 27 3.2.1 Chia lƣới cho mô hình 3D của VVER- 1000 Do sự phức tạp trong việc chia lưới hình hộp thuần nên chúng tôi sẽ chia lưới với loại lưới tứ diện ở phần bên trong mô hình chính và lưới hình lăng trụ ở phía biên ngoài (lưới lai tứ diện – lăng trụ) Hình 3.7 Mô hình lò VVER- 1000 sau khi chia lưới Để khảo sát độ nhạy của phương pháp thể tích... thiểu chất thải phóng xạ ra môi trường trong hoặc vượt ra ngoài các điều kiện sự cố cơ bản Lò phản ứng có khả năng chịu được các nguy hiểm từ bên ngoài như bị máy bay đâm vào hay động đất - VVER- 1000 có thể được xây dựng ở những vùng có điều kiện địa lý và khí hậu khác nhau  Tính liên tục trong sản xuất, xây dựng và vận hành lò: - VVER- 1000 là sản phẩm của sự phát triển hóa các lò VVER đã được kiểm chứng... lên thùng lò giảm do tăng đường kính tại khu vực vùng hoạt trong thùng lò - Số lượng các thanh điều khiển( hệ thống bảo vệ và kiểm soát) được tăng lến đến 121 - Một chương trình mới cho việc giám sát độ bền của thùng lò được vạch ra bằng cách đặt trực tiếp các mẫu vật giám sát chiếu xạ trên thành thùng lò - Các điều kiện làm mát vùng hoạt trong trường hợp LOCA được cải thiện do tăng lượng chất làm mát... liền với sự tồn tại của biến động ngẫu nhiên trong chất lỏng Hiện tượng này có thể được minh họa bằng một phép đo vận tốc điểm điển hình như một hàm của thời gian tại một số vị trí trong dòng chảy nhiễu loạn Bản chất ngẫu nhiên của dòng chảy gây khó khăn cho việc tính toán dựa trên các phương trình mô tả chuyển động của chất lưu Mặc dù các phương trình bảo toàn có thể tiếp tục được áp dụng, các biến ... chất vật lý nhiễu loạn dòng chảy thùng lò, ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt chất tải nhiệt thùng lò Điều thể biều đồ phân bố nhiệt thùng lò Khảo sát kĩ hơn, ghi nhận lại nhiệt độ bó nhiên liệu so sánh... biên Để khảo sát tượng pha trộn chất tải nhiệt thùng lò chịu áp, ta thiết lập điều kiện biên cho thành phần bảng 3.2 29 Bảng 3.2 Các thông số thiết lập cho điều kiện biên [7] Vị trí Nhiệt độ... nghệ lò VVER-1000 Pha 1, đặt tên V1000CT-1 nghiên cứu đánh giá cố liên quan đến bơm tuần hoàn MCP Pha 2, gọi V1000CT-2 khảo sát tượng pha trộn chất tải nhiệt Hình 3.3 Sơ đồ bố trí bó nhiên liệu lò