3.4. Компоненты кода relap5/Mod3.2

Одним из несомненных достоинств кода RELAP, как и других системных теплогидравлических кодов, таких какCATHARE, КОРСАР является ее универсализм, который состоит в возможности описать ЯЭУ с водоохлаждаемым реактором практически любой конфигурации.

Для моделирования ЯЭУ пользователь кода создает файл входных данных (inputdeck), в котором с помощью гидродинамических компонентов кода моделирует первый или второй контур ЯЭУ. К основным элементам кодаRELAPотносятся следующие элементы:

1) pipe– основной одномерный компонент кода, состоящий чаще всего из нескольких контрольных объемов, внутренних соединений (junction), имеющий входное и выходное соединение, использующийся для моделирования трубопроводов и другого оборудования АЭС.

2) branсh– компонент, состоящий из одного контрольного объема и чаще всего нескольких входных и выходных соединений, использующийся, главным образом, для моделирования элементов оборудования АЭС, в которых число входных соединений отличается от числа выходных соединений, элементов, в которых происходит перемешивание теплоносителя.

3) time-dependentvolume– компонент, для задания граничных условий, например, постоянного давления.

Кроме того, в коде есть специальные компоненты для моделирования насосов, гидроемкостей и других элементов оборудования АЭС. Для соединения компонентов между собой используются компоненты junction(соединения). С помощью последовательности компонентов, соединенных с помощьюjunction, можно смоделировать, например, первый или второй контур АЭС. Конструкции АЭС такие как трубопроводы, корпус реактора моделируется с помощью так называемых тепловых структур кодаRELAP-heatstructures. Модель рассчитываемого объекта, например, АЭС, созданная с помощью компонентов кода называется нодализационной схемой. Пример нодализационной схемы для реактора ВВЭР-440 представлен в главе 4.1, посвященной расчетам аварийного режима на данном реакторе.

Разные элементы оборудования ЯЭУ могут моделироваться с помощью одних и тех же компонентов кода. Например, модели реактора и парогенератора «собираются» из компонентов типа pipe,branch,junctionи т.д. Такая универсальность моделирования компонентов позволяет достигать большой гибкости при разработке нодализационной схемы.

3.5. Моделирование систем управления и регулирования реактора

В программе RELAP5/MOD3 нет отдельных модулей, реализующих модели конкретных регуляторов систем. Управление процессом осуществляется с помощью математических функций, на которых базируется описание регуляторов. На стадии подготовки исходных данных их всего набора функций строится конкретная математическая модель регулятора. С помощью алфавитно-цифровой идентификации определяется тип независимых переменных, входящих в функцию, и номер компоненты, к которой они относятся.

Логическое управление заключается в задании условий (во входных данных в виде специальных логических операторов сравнения), при которых происходит то или иное событие в исследуемой системе, например: открытие задвижки, возникновение течи, отключение ГЦН и т.д.

Работа арматуры моделируется с помощью задания в исходных данных специальной компоненты VALVE, в которой указывается тип задвижки (клапана), место ее расположения в контуре, ее характеристика в соответствии с выбранным типом, условием срабатывания и т.д.

Широкий выбор различных моделей задвижек и клапанов позволяет описать работу всей запорно-регулирующей аппаратуры, используемой на существующих АЭС.

Работа различных устройств и оборудования (срабатывание клапанов, насосов, гидроемкостей, СУЗ реактора и пр.) в программе RELAP5 моделируется посредством специальных логических средств, называемых trips.

Trips - это бинарные логические операторы, статус которых в каждый шаг расчета может быть «истина» или «ложь». Влияние trips может быть распространено на любой расчетный параметр, например, температура, давление, расход или значение контрольной переменной. Статус trips может быть использован для инициирования какого-либо действия в рассматриваемой проблеме (например, открытие клапана, если статус trip “истина”).

В программе RELAP5 используется два типа trips: численные и логические. Численные trips используются при сравнении двух различных рассчитываемых параметров (или одного из параметров с константой) для определения статуса (истина или ложь) данного trip. В логическом trip рассматривается комбинация других trips логических и численных также для определения статуса (истина или ложь) данного trip.

Программа RELAP5 допускает два формата для формулирования trips: обычный и расширенный. Обычный формат позволяет задать по 200 численных и логических trip. Расширенный формат позволяет задать по 1000 численных и логических trip.