مدل محاسباتی رفتار گذرای تنظیم گر فشار در رآکتورهای آب سبک تحت فشار

در رآکتورهای آب سبک تحت فشار، تنظیم ­گر وظیفه­ ی تنظیم فشار مدار اولیه را به عهده دارد. این تجهیز از نقش بسیار مهمی در ایمنی رآکتور برخوردار است. در این مقاله رفتار پویای تنظیم­ گر فشار در شرایط گذرا مدل سازی شد. در این مدل محاسباتی، تنظیم­ گر فشار به سه ناحیه­ ی مختلف تقسیم شد. این نواحی شامل ناحیه ­ی بخار، ناحیه­ ی آب اشباع در تماس با بخار و ناحیه ای که در آن آب ورودی با آب داخل تنظیم­ گر فشار مخلوط می شود، است. در این مدل سازی پدیده های انتقال مانند چگالش بخار روی دیواره، چگالش بخار بر اثر اسپری آب سرد، تبخیر و جوشش حجمی سیال و هم­چنین جذب انرژی از طریق گرم کن ها و تبادل انرژی از طریق دیواره با محیط خارج در نظر گرفته شده و با استفاده از معادله­ های پایستگی جرم و انرژی و معادله ­ی حالت، فشار، سطح آب و دمای هر یک از نواحی محاسبه شد. مدل محاسباتی به صورت یک بسته نرم افزاری تهیه شد که توانست شبیه ­سازی تمامی فرایندهایی که در یک تنظیم­ گر فشار می تواند رخ دهد را به سهولت انجام دهد. با استفاده از این نرم ­افزار می توان فرایندهایی شامل روشن و خاموش کردن گرم کن ها، اسپری نمودن آب، تزریق و تخلیه ­ی آب و هم­چنین باز کردن شیر اضطراری تخلیه ­ی بخار برای کاهش فشار را به صورت دستی و یا از طریق سناریوهای از پیش تعیین شده انجام داد. از نتایج آزمایش­ های انجام شده در دانشگاه MIT بر روی یک تنظیم­ گر فشار در فرایندهای تزریق آب، تخلیه ­ی آب، تخلیه پس از تزریق آب، برای اعتبارسنجی مدل محاسباتی استفاده شد.

Keywords:

شبیه سازی , تنظیم گر فشار , مدل سازی , رفتار گذرا , رآکتورهای آب سبک