Отчёт о НИР «Разработка интегрированных систем кодов нового поколения для разработки и обоснования безопасности ядерных реакторов, проектирования атомных электростанций, создания технологий и объектов ядерного топливного цикла. Этап 2021-2023 годов. Этап 9»

Объектами исследования являются коды нового поколения проектного направления «Прорыв» CONV-3D-DNS-LES/V2.0 и TwoPhase/V7.0. Целями работы являются: верификация и валидация двухфазного CFD модуля TwoPhase/V7.0 на тестовых задачах и экспериментах с тяжелым жидкометаллическим или модельным теплоносителем применительно к РУ на быстрых нейтронах и модуля на базе LES и DNS приближений CONV-3D-DNS-LES/V2.0 для моделирования однофазных течений в РУ c жидкометаллическим теплоносителем на больших экспериментальных установках. В процессе работы проводились верификация и валидация CFD модулей на тестовых задачах и экспериментах и оценка погрешностей результатов расчетов. В результате выполнения работ: - двухфазный CFD модуль TwoPhase/V7.0 впервые верифицирован и валидирован на одномерных, двумерных и трехмерных задачах и экспериментах с тяжелым жидкометаллическим или модельным теплоносителем применительно к РУ на быстрых нейтронах. Во всех случаях получено удовлетворительное совпадение с аналитикой и/или численными и экспериментальными данными, погрешность расчета основных параметров (скорость, температура, давление, доля газовой или жидкой фазы) не превысила 15 %; - модуль на базе LES и DNS приближений CONV-3D-DNS-LES/V2.0 впервые верифицирован и валидирован для моделирования однофазных течений в РУ с жидкометаллическим теплоносителем на данных, полученных на больших экспериментальных установках. Выполнены сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными и обоснование сходимости решений на последовательности сеток. Погрешность расчета основных параметров (скорость, температура) для большинства рассмотренных задач составила менее 15 %.