Отчёт, содержащий результаты обоснования использования программы для ЭВМ «Программа для решения задач нестационарной теплогидравлики применительно к реакторным установкам и экспериментальным стендам с натриевым, свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителями. Версия 1.9 (HYDRA-IBRAE/LM/V1.9) с препроцессором» при построении расчетной модели (расчетных моделей) процессов, влияющих на безопасность объектов использования атомной энергии и (или) видов деятельности в области использования атомной энергии. Редакция 1.1.

Настоящий отчет содержит сведения о результатах обоснования использования программы для ЭВМ «Программа для решения задач нестационарной теплогидравлики применительно к реакторным установкам и экспериментальным стендам с натриевым, свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителями. Версия 1.9 (HYDRA-IBRAE/LM/V1.9) с препроцессором» (далее сокращенно – HYDRA-IBRAE/LM/V1.9) при построении расчетной модели (расчетных моделей) процессов, влияющих на безопасность объектов использования атомной энергии и (или) видов деятельности в области использования атомной энергии. Программа HYDRA-IBRAE/LM/V1.9 предназначена для моделирования теплогидравлических процессов, протекающих в контурах и теплообменном оборудовании реакторных установок на быстрых нейтронах с жидкометаллическими теплоносителями (натриевым, свинцовым, свинцово-висмутовым). Область применения программы для ЭВМ по типам объектов использования атомной энергии: проектируемые и действующие реакторные установки с натриевым теплоносителем (БН-600, БН-800, БН-1200М, БОР-60, МБИР), проектируемые и действующие реакторные установки со свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителем (БРЕСТ-ОД-300, БР-1200, СВБР-100). Область применения программы для ЭВМ по режимам эксплуатации объектов использования атомной энергии: режимы нормальной эксплуатации и нарушений нормальной эксплуатации, включая аварии. При анализе аварий область применения программы для ЭВМ ограничивается моделированием протекания режимов до момента начала разрушения и плавления элементов активной зоны. Кроме того, программа для ЭВМ не может быть использована для анализа аварий на РУ с натриевым теплоносителем, сопровождающихся горением натрия при течах в трубопроводах и оборудовании энергоблока. Программа HYDRA-IBRAE/LM/V1.9 базируется на аттестованной версии кода (программе для ЭВМ «Программа для решения задач нестационарной теплогидравлики применительно к реакторным установкам и экспериментальным стендам с натриевым, свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителями. Версия 1.1 (HYDRA-IBRAE/LM/V1.1)», аттестационный паспорт программного средства №426 от 27 февраля 2018 г.)., в которой реализованы следующие доработки: - реализована модель турбины; - реализована модель замерзания свинцового теплоносителя; - реализована модель, описывающая динамику плотности площади межфазной поверхности и учитывающая взаимодействия дисперсных частиц; - уточнена карта режимов течения для ТЖМТ и соотношения для расчета межфазного трения; - реализована модель пароводяной смеси в ТЖМТ; - доработана модель определения свободного уровня жидкости для свинцового и свинцово-висмутового теплоносителей в предположении о полном разделении фаз; - доработан алгоритм расчета локальных сопротивлений в случае сужения или расширения канала; - доработаны диагностические сообщения; - в состав программы включены аттестованные в КАСД данные по свойствам свинцового теплоносителя; - реализована многогрупповая гетерогенная модель, описывающая поведение ансамбля пузырей в ТЖМТ; - в состав программы включен препроцессор. По сравнению с аттестованной версией (версий 1.1) кода HYDRA-IBRAE/LM валидационная база представленной к аттестации версии 1.9 кода расширена следующими экспериментами, результаты моделирования которых приведены в отчете: - эксперименты на фрагментной модели ПГ РУ БРЕСТ-ОД-300 на стенде СПРУТ (АО «ГНЦ РФ-ФЭИ», Россия); - эксперименты на стенде 6Б на модельной сборке периферийной подзоны реактора БРЕСТ-ОД-300 (АО «ГНЦ РФ-ФЭИ», Россия); - эксперименты на стенде ЭУСТ по гидравлическим потерям на участках полномасштабного макета бесчехловой ТВС центральной подзоны активной зоны реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 (АО «НИКИЭТ», Россия); - эксперименты на стенде ЭУСТ на 19-стержневой тепловыделяющей сборке по исследованию теплоотдачи в пучке стержней (АО «НИКИЭТ», Россия); - эксперименты В. Н. Смолина на стенде БМ по измерению паросодержания при кипении недогретой жидкости (АО «НИКИЭТ», Россия); - эксперименты на стенде СГИБ по проливке ТВС РУ МБИР (АО «НИКИЭТ», Россия); - эксперименты на обратном ПГ РУ БОР-60 (АО «ГНЦ НИИАР», Россия); - эксперименты по исследованию двухфазного подъёмного течения смеси свинцово-висмутовая эвтектика – азот в вертикальной круглой трубе (Киотский университет, Япония); - эксперименты по исследованию двухфазных режимов течения в тяжелом жидкометаллическом теплоносителе (ИТ СО РАН, Россия); - эксперименты по изучению естественной циркуляции свинцово-висмутовой эвтектики на стенде Natural Circulation Capability Loop (NCCL) (Сианьский транспортный университет (XJTU), Китай); - эксперименты по исследованию газлифта в теплоносителе свинец-висмут (Центральный научно-исследовательский институт электроэнергетики, Япония); - эксперименты по исследованию газлифта и профиля газосодержания в СВЭ (Киотский университет, Япония); - эксперименты по изучению циркуляции СВЭ за счёт эффекта газлифта на установке CIRCE (ENEA, Италия); - данные, полученные во время микрокампании 108А РУ БОР-60 (АО «ГНЦ НИИАР», Россия); - данные, полученные на РУ БН-800 – режимы «Останов энергоблока» и «Пуск энергоблока»; - эксперименты по исследованию теплогидравлической устойчивости в системе параллельных обогреваемых каналов (ЭНИС, Россия); - эксперименты по определению коэффициента потерь в горизонтальном Т-соединении (Университет Квинс в Белфасте, Великобритания).