ОБЪЕДИНЕНИЕ ОДНОМЕРНОЙ И ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛЕЙ ТЕПЛОГИДРАВЛИКИ В РАСЧЕТНОМ КОДЕ "КОРСАР/CFD"

Ю. В. Юдов, И. Г. Данилов, С. С. Чепилко, Д. С. Кастерин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.1. С. 57-68.

       Представлена методика объединения одномерной и трехмерной теплогидравлических моделей системного кода КОРСАР/CFD, предназначенного для расчетного обоснования безопасности водо-водяных энергетических реакторов. Одномерное приближение основано на двухжидкостной модели двухфазного потока. Уравнения сохранения дискретизируются по полунеявной численной схеме на шахматной сетке. В трехмерном приближении осуществляется моделирование однофазной жидкости методом вложенной границы. Используется неявная схема интегрирования по времени второго порядка точности на совмещенной сетке. Объединение моделей реализовано по полунеявной схеме.

      Потоки массы и энергии на границе стыковки для одномерной модели записываются как суммы соответствующих потоков трехмерной модели. Потоки выражаются неявно относительно скоростей, что обеспечивает связку матриц уравнения Пуассона в одномерной и трехмерной областях при расчете объединенного поля давления на новом временном слое. Для улучшения сходимости при итерационном решении уравнения Пуассона используется многосеточный метод на множестве ячеек полной расчетной области.

      Методика объединения апробирована на тестовой задаче с контуром естественной циркуляции, участки которого моделировались в одномерном и трехмерном приближениях. Продемонстрировано соблюдение баланса массы и энергии теплоносителя при расчете динамического процесса разогрева контура и развития циркуляции в контуре (рис. 7, список лит. - 10 назв.).

Полный текст статьи