ASYST-D 热工水力分析系统

系统概述

ASYST-D是反应堆系统在事故工况下的热工水力瞬态行为最佳估算程序,具备核动力系统正常运行、事故状态下系统响应特性计算分析等功能。ASYST-D功能的应用涵盖了整个轻水堆系统的瞬态分析,比如失水事故(LOCA),未能紧急停堆的预计瞬态(ATWS),以及操作瞬态如给水丧失,失去场外电源,全厂断电,汽轮机跳闸等。ASYST-D可以对整个反应堆的热工水力进行系统级别的安全分析,可以用于规则制定,许可审查计算,事故减缓措施评估,操作员规程评价,和实验计划分析。

 

ASYST-D是一个高度通用的程序,可以计算反应堆冷却系统的瞬态行为,还可以用于核电和常规系统的各种不同类型的热工水力瞬态模拟,涉及到蒸汽,水,不冷凝气体和溶解物等混合行为。软件可以兼容RELAP5,RELAP/SCDAPSIM的输入卡,方便用户使用现有的输入卡片。

 

产品特点

 

热工水力分析功能

ASYST-D软件通过建立流体力学模型、传热模型和系统部件模型,预计反应堆在瞬态过程和事故工况下的性状。软件模型基本的单元是控制体和接管,通过多个不同类型的控制体和接管形式对系统进行建模。软件基于两相非齐次、非平衡模型,采用半隐式或近隐式数值方法分别求解汽液两相的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程、不凝气体的质量守恒方程,以及硼浓度方程。

 

软件对控制体和接管具备用不同的流型图来更准确地判断控制体内的相间传热和质量转移、壁摩擦和壁热传递,以及接管内的相间阻力、剪切、虚拟质量系数。流型图中应该包括弥散流、弹状流、环空雾状流、垂直分层流、水平分层流、反环状流、反弹状流以及雾状流。

 

 

软件包含许多通用的组件模型,用来模拟各种系统。组件模型包括了泵,阀门,管道,热构件,点堆动力学,电热器,喷射泵,汽轮机,分离器,安注箱,和控制系统组件等。另外,为了得到更好的效果,ASYST-D还包括了一些特殊过程模型,比如截面突变流动,横流模型,壅塞流,硼追踪,非冷凝气体传输等。

 

 

严重事故分析功能

ASYST-D集成了SCDAP组件,能够计算堆芯融化解体的全过程,包括燃料棒加热,包壳肿胀和破裂,裂变产物释放,急速氧化,锆合金熔化,UO2溶解,ZrO2 裂解,熔化的燃料和包壳的流动和固化,熔融物和熔池形成,碎片/压力容器相互作用,以及压力容器的结构失效。严重事故行为模拟的有效性经过了大量测试,包括PBF SFD项目测试、LOFT实验装置与CORA项目的部分测试。

 

 

安全壳热工水力行为分析模型

软件具备一个三回路压水堆安全壳模型,用来模拟设计基准事故的热工水力分析,安全壳模型由包括控制体,接管,热构件和安全系统构成,模型具备可扩展性支持其它类型反应堆的安全壳分析。除了通用的流体力学相关的部件,安全壳模型能够提供可自定义的模型和函数用来模拟喷淋和稳压器的抑压水池等。

 

全新的图形用户界面RHYS平台

RHYS平台集成ASYST-D热工水力系统软件后,可以作为ASYST-D的图形用户界面。RHYS平台是一站式热工水力系统建模分析跨平台辅助工具,包括工程项目管理、图像建模前处理、模拟机集成接口与数据报告后处理功能。

 

RHYS平台可以帮助用户快速学习、掌握、编写流体力学系统输入卡文件,并且提供图形化建模、节点敏感性分析、节点报告自动生成等功能。RHYS 平台可显示控制体动画变化,并允许通过交互式控制模拟操作员的动作信号。用户选择的关键参数随时间变化可通过多种不同的方式展示出来,例如,彩色动画显示变量结果、绘图变量等。RHYS 在交互式控制方面功能非常强大,通过鼠标操控按钮,用户可以随时手动关闭反应堆或泵,打开或关闭阀门,或更改操作设置点等。RHYS 平台包括运行(RUN)、暂停(PAUSE)、停止(STOP)、保存初始条件(SNAP)、回溯重新计算(RESET)、再启动重新计算(RESTART),趋势图选择绘图变量等功能,方便进行培训或工程分析。

 

 

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