CHƯƠNG 3 : CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN THỦY NHIỆT RELAP5
4.1. Tìm hiểu về cơ sở thực nghiệm LSFT (Large scale test facility) – Nhật Bản và dự án ROSA
dự án ROSA
4.1.1. Tổng quan về LSTF trong dự án ROSA
Large scale test facility (LSTF) của viện nghiên cứu năng lượng hạt nhân Nhật Bản được thiết kế để giải quyết về những hiện tượng thủy nhiệt động đặc trưng trong các sự cố vỡ, mất chất làm mát nhỏ (SBLOCAs) và tình trạng bất thường trong q trình điều khiển loại lị PWR (Westinghouse), 4 loop 3423MWt.
LSTF đặc trưng bởi việc sử dụng một mơ hình PWR.Với các thành phần ngun mẫu thu nhỏ với chiều cao bằng chiều cao thực, thể tích mơ phỏng bằng 1/48 thể tích
chuẩn, điều kiện áp suất đầy đủ. Nó cho phép mơ phỏng các thiết bị cụ thể được xây dựng như thiết kế của nhà cung cấp.
Hiện nay, LSTF được sử dụng trong chương trình ROSA ( the Rig of safety Assessment )
Chương trình ROSA bắt đầu năm 1970 đáp ứng nghiên cứu về Thủy Nhiệt động của Lị nước nhẹ trong LOCAs và q trình điều khiển nhanh. ROSA chủ yếu tính tốn cho hiện tượng rò rỉ và thiết kế ECCSs cho LOCAs cơ bản của PWR và cho SBLOCAs của BWR bằng việc sử dụng mơ hình quy mơ nhỏ với LSTF.
4.1.2. Mục đích của chương trình ROSA
Chương trình ROSA được thi hành vào 4/1991 và bắt đầu tiến hành thử nghiệm với LSTF vào 4/1993. Mục đích chính của chương trình ROSA được vạch rõ để nghiên cứu tính hiệu quả của tiêu chuẩn AM trong trường hợp ngoài thiết kế những tai nạn cơ bản (BDBAs).
Mục đích của chương trình ROSA cũng bao gồm sự thừa nhận khả năng và độ tin cậy của những tiêu chuẩn, để ngăn ngừa thiệt hại của hệ thống là PWR hiện nay và thế hệ những lị PWR tiếp theo.
Chương trình ROSA cung cấp những dữ liệu cơ bản cho sự đánh giá và hoàn thiện của các code thủy - nhiệt trên máy tính đã được áp dụng cho phân tích, thiết kế những tai nạn cơ bản.
4.1.3. Những bài toán cho ROSA /LSTF
Thí nghiệm LSTF của chương trình ROSA
+ Thí nghiệm cho những tai nạn ngồi thiết kế cơ bản và q trình chuyển tiếp bất thường trong PWR.
+ Thí nghiệm cho các điểm đặc trưng của an tồn thụ động. + Thí nghiệm cho đánh giá và phát triển Code/Model.
+ Mơ tả bài tốn có hệ thống.
4.1.4. Thiết kế của LSTF
LSTF được thiết kế để với chiều cao bằng chiều cao của vòng sơ cấp của nhà máy điện 3423 MWt - 4vịng,vịng sơ cấp của PWR mẫu được mơ phỏng bằng những volume. Volume của vịng sơ cấp thì được miêu tả bẳng 1/48 thể tích thực. Những thiết bị được thiết kế dưới đây:
+ Chiều cao: Tỉ lệ 1/1 so với PWR chuẩn. Bởi vì đường kính bên trong kênh nóng và kênh lạnh của LSTF thì nhỏ hơn của PWR chuẩn, chỉ đỉnh mặt chiếu kênh nóng của LSTF được đặt bằng của PWR chuẩn.
+ Thể tích: được thu nhỏ 1/48 thể tích của PWR chuẩn.
+ Diện tích bề mặt dịng chảy: được thu nhỏ bằng 1/48 thùng lị và 1/24 bình sinh hơi. Tuy nhiên diện tích dịng chảy trên kênh nóng và kênh lạnh được thu nhỏ bảo đảm tỉ lệ chiều dài trên căn bậc 2 của đường kính ống ( L/ D
)ln bằng PWR chuẩn.
+ Cơng suất lị: thu nhỏ bằng 1/48 hoặc nhỏ hơn 14% tỉ lệ cơng suất lị PWR chuẩn. Cơng suất lị LSTF được đặt là 10 MWt.
+ Bó nhiên liệu: Kích thước, đường kính thanh nhiên liệu, độ dốc và chiều dài , đường kính thanh điều khiển,và tỉ lệ số thanh nhiên liệu với thanh điều khiển được thiết kế giống như bó nhiên liệu của PWR chuẩn (17 x 17). Bảo đảm đặc điểm truyền nhiệt của vùng hoạt. Tổng số thanh nhiên liệu được thu nhỏ bằng 1/48. Có 1008 thanh nhiệt trong vùng hoạt thứ 3 và thứ 4.
+ Áp suất: như PWR chuẩn.
+ Dung lượng dòng chảy: được thu nhỏ bằng 1/48 PWR chuẩn.
+ Mất áp suất do ma sát dòng chảy: được thiết kế như trong PWR thực đối với tốc độ dòng nhỏ.
+ Các bộ phận trong LSTF cung cấp thông tin chi tiết về các điều kiện thủy nhiệt động như nhiệt độ, mức nước, áp suất, chênh lệch áp suất, tốc độ dòng chảy,…
4.1.5. Kết luận
+ Tìm hiểu cấu trúc để có một cái nhìn tổng thể về tồn bộ bên trong mơ hình lị phản ứng giúp cho các chương trình mơ phỏng như RELAP5/Mod 3.2…được theo một hệ thống chuẩn và chính xác.
+ Hiểu về từng chi tiết giúp ta có thể dự đốn và phân vùng sự cố trước, việc input sẽ trở nên nhanh và đơn giản hơn.
+ Có thể phát hiện được các lỗi khi sử dụng chương trình như trong kết quả mô phỏng.