Modeling of Pressurizer Using APROS and TRACE Thermal Hydraulic Codes
Takasuo, Eveliina (2005)
Diplomityö
Takasuo, Eveliina
2005
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20052026
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20052026
Tiivistelmä
Diplomityön tavoitteena on paineistimen yksityiskohtainen mallintaminen APROS- ja TRACE- termohydrauliikkaohjelmistoja käyttäen. Rakennetut paineistinmallit testattiin vertaamalla laskentatuloksia paineistimen täyttymistä, tyhjentymistä ja ruiskutusta käsittelevistä erilliskokeista saatuun mittausdataan. Tutkimuksen päätavoitteena on APROSin paineistinmallin validoiminen käyttäen vertailuaineistona PACTEL ATWS-koesarjan sopivia paineistinkokeita sekä MIT Pressurizer- ja Neptunus- erilliskokeita. Lisäksi rakennettiin malli Loviisan ydinvoimalaitoksen paineistimesta, jota käytettiin turbiinitrippitransientin simulointiin tarkoituksena selvittää mahdolliset voimalaitoksen ja koelaitteistojen mittakaavaerosta johtuvat vaikutukset APROSin paineistinlaskentaan. Kokeiden simuloinnissa testattiin erilaisia noodituksia ja mallinnusvaihtoehtoja, kuten entalpian ensimmäisen ja toisen kertaluvun diskretisointia, ja APROSin sekä TRACEn antamia tuloksia vertailtiin kattavasti toisiinsa. APROSin paineistinmallin lämmönsiirtokorrelaatioissa havaittiin merkittävä puute ja laskentatuloksiin saatiin huomattava parannus ottamalla käyttöön uusi seinämälauhtumismalli. Työssä tehdyt TRACE-simulaatiot ovat osa United States Nuclear Regulatory Commissionin kansainvälistä CAMP-koodinkehitys-ja validointiohjelmaa. The objective of the Master's thesisis detailed thermal hydraulic modeling of the PWR pressurizer using both APROS simulation software package and TRACE code. The constructed models have been assessed against data from insurge, outsurge and spray experiments conducted at test facilities suitable for separate effect pressurizer tests in order to find an optimal modeling approach for simulating pressurizer transients. A main goal of the research was validating the pressurizer model of APROS against the background provided by experiments from three different test facilities, namely PACTEL, MIT pressurizer and Neptunus facility. In addition, a model of the Loviisa NPP pressurizer has been generated and the pressurizer behavior during a turbine trip transient was simulated for the purpose of investigating the scaling effect on the performance of the APROS pressurizer calculation. The separate tests have been simulated using different nodalization schemes and modeling options, and extensive comparisons between the results given by APROS and TRACE have been made. The TRACE simulations are also a part of the international CAMP code validation program of the United States Nuclear Regulatory Commission. Based on the simulation results, an evaluation of the capabilities of the heat transfer models to predict pressure behavior in the two codes has been provided. A significant drawbackin the APROS pressurizer calculation was discovered and an improvement to the calculation was achieved by incorporating a new wall condensation correlation into the code.