✖


Jump to content

RELAP5-3D

    Add links
    RELAP5-3D
    Разработчик(и) Национальная лаборатория Айдахо
    Первоначальный выпуск 6 июля 1997 г.
    Стабильная версия
    RELAP5-3D/Ver: 4.4.2 [1]
    (6 лет, 1 месяц и 8 дней назад)
    Операционная система Линукс , Винда
    Доступно в Фортран 95
    Тип Усовершенствованный вычислительный механизм
    Лицензия Собственный
    Веб-сайт рецидив53d .inl .gov /СайтПажес /Дом .aspx

    RELAP5-3D — это инструмент моделирования , который позволяет пользователям моделировать совместное поведение системы теплоносителя реактора и активной зоны при различных переходных режимах работы и постулируемых авариях , которые могут произойти в ядерном реакторе . RELAP5-3D ( и исследования реактора утечек анализа ) анализа , а также в Программа безопасности может использоваться для реактора , проектирования реактора, обучения операторов на тренажерах качестве учебного пособия в университетах. RELAP5-3D был разработан в Национальной лаборатории Айдахо для удовлетворения насущной потребности в анализе безопасности реакторов и продолжает разрабатываться Министерством энергетики США и Международной группой пользователей RELAP5 (IRUG) с ежегодными инвестициями более 3 миллионов долларов. Код распространяется через отдел внедрения технологий INL и лицензирован для многочисленных университетов , правительств и корпораций по всему миру. [2] [3]

    Фон

    [ редактировать ]

    RELAP5-3D является развитием одномерного кода RELAP5/MOD3, разработанного в Национальной лаборатории Айдахо США (INL) для Комиссии по ядерному регулированию (NRC). Министерство энергетики США (DOE) начало спонсировать дополнительные разработки RELAP5 в начале 1980-х годов для удовлетворения собственных потребностей в оценке безопасности реакторов. После чернобыльской катастрофы Министерство энергетики провело повторную оценку безопасности всех своих испытательных и производственных реакторов на всей территории Соединенных Штатов . Код RELAP5 был выбран в качестве инструмента теплогидравлического анализа из-за его широкого распространения.

    Применение RELAP5 к различным конструкциям реакторов создало потребность в новых возможностях моделирования . В частности, анализ реакторов реки Саванна потребовал трехмерной модели потока. Позже, за счет лабораторного финансирования, была добавлена ​​кинетика многомерного реактора.

    Вплоть до конца 1995 года INL поддерживала версии кода NRC и DOE в одном исходном коде , который можно было разделить перед компиляцией . Однако к тому времени стало ясно, что эффективность, достигаемая за счет поддержания единого источника, перевешивается дополнительными усилиями, необходимыми для удовлетворения иногда противоречивых требований. Поэтому кодекс был « разделен » на две версии — одну для NRC, другую для Министерства энергетики. Версия DOE сохранила все возможности и историю проверок предшествующего кода, а также добавленные возможности, которые спонсировались DOE до и после разделения.

    Наиболее заметным атрибутом, который отличает код DOE от кода NRC, является полностью интегрированная многомерная возможность теплогидравлического и кинетического моделирования в коде DOE. [4] [5] [6] [7] [8] [9] Это снимает любые ограничения на применимость кодекса ко всему спектру постулируемых аварий на реакторах . Другие усовершенствования включают новый решатель матриц , дополнительные свойства воды и улучшенный временной сдвиг для большей надежности . [5]

    Функции

    [ редактировать ]

    Возможности моделирования

    [ редактировать ]
    Снимок экрана трехмерной вращающейся Зайон , RELAP5-3D модели Вестингауз атомной электростанции показывающий долю пустот (смесь жидкой и газообразной воды по объему) как число от 0 до 1. Фиолетовые части представляют 100% воды , а красные порции указывают на 100% пар . Остальные оттенки указывают на состав двухфазной смеси . Пользователи могут накладывать текст на изображение и добавлять вспомогательные виджеты (например, графики и обновляемые таблицы) на рабочий стол .

    RELAP5-3D обладает возможностями многомерного теплогидравлического и нейтронно -кинетического моделирования. Многомерный компонент в RELAP5-3D был разработан, чтобы позволить пользователю точно моделировать поведение многомерного потока , которое может проявляться в любом компоненте или области системы теплоносителя ядерного реактора. Также имеется возможность двумерной кондуктивной и радиационной теплопередачи , а также моделирование отключений электростанции и систем управления. [10] RELAP5-3D позволяет моделировать полный спектр переходных процессов реактора и постулируемых аварий, включая:

    Гидродинамическая модель

    [ редактировать ]

    RELAP5-3D представляет собой переходную двухжидкостную модель течения двухфазной пар / газ – жидкость смеси , которая может содержать неконденсирующиеся компоненты в фазе пар/газ и/или растворимый компонент в жидкой фазе. Многомерный компонент в RELAP5-3D был разработан, чтобы позволить пользователю более точно моделировать поведение многомерного потока, которое может проявляться в любом компоненте или области системы LWR . Обычно это нижняя камера , активная зона , верхняя камера и нижняя часть LWR. Однако модель является общей и не ограничивается использованием в корпусе реактора . Компонент определяет одно-, двух- или трехмерный массив объемов и соединяющие их внутренние соединения. Геометрия может быть либо декартовой (x, y, z), либо цилиндрической ( r, q, z ). Ортогональная трехмерная сетка определяется входными данными интервала сетки в каждом из трех координатных направлений. [11]

    Функциональность многомерного компонента находилась на стадии тестирования и доработки с тех пор, как он был впервые применен для изучения реактора К в Саванне-Ривер в начале 1990-х годов. Набор из десяти проверочных тестовых примеров с решениями в замкнутой форме используется для демонстрации правильности численной формулировки уравнений сохранения. [3]

    Недавние разработки обновили язык программирования до FORTRAN 95 и включили эффекты вязкости в многомерные гидродинамические модели. В настоящее время RELAP5-3D содержит 27 различных рабочих жидкостей, включая:

    Рабочие жидкости допускают однофазные, двухфазные и сверхкритические применения.

    Тепловая модель

    [ редактировать ]

    Тепловые структуры, представленные в RELAP5-3D, позволяют рассчитывать тепло, передаваемое через твердые границы гидродинамических объемов. Возможности моделирования тепловых структур носят общий характер и включают твэлы или пластины с ядерным или электрическим нагревом, передачу тепла через трубки парогенератора , а также передачу тепла от стенок труб и сосудов. Зависящие от температуры и пространства теплопроводности и объемные теплоемкости предоставляются в табличной или функциональной форме на основе встроенных или предоставленных пользователем данных. Существует также модель излучающего/проводящего корпуса, для которой пользователь может указать/просмотреть коэффициенты проводимости. [13]

    Система управления

    [ редактировать ]

    RELAP5-3D позволяет пользователю моделировать систему управления, обычно используемую в гидродинамических системах, включая другие явления, описываемые алгебраическими и обыкновенными дифференциальными уравнениями . Каждый компонент системы управления определяет переменную как определенную функцию опережающих во времени величин; это позволяет разрабатывать переменные управления из компонентов, выполняющих простые базовые операции.

    Реактор Кинетика

    [ редактировать ]

    Существует два варианта, которые включают модель точечной кинетики реактора и модель многомерной нейтронной кинетики. были реализованы гибкая модель нейтронного сечения и модель регулирующего стержня Для полного моделирования активной зоны реактора . Модель остаточного тепла , разработанная как часть модели кинетики точечного реактора, была модифицирована для расчета мощности распада для кинетики точечного реактора и многомерных моделей кинетики нейтронов. [14]

    Недавние крупные обновления

    [ редактировать ]

    Возможность точной проверки

    [ редактировать ]

    Проверка гарантирует, что программа построена правильно, путем: (1) демонстрации соответствия проектным спецификациям, (2) сравнения расчетов с аналитическими решениями и методами изготовления решений . RELAP5-3D Sequential Verification записывает файл с чрезвычайно точными представлениями основных переменных для сравнения расчетов между версиями кода и выявления любых изменений. Набор тестов входных моделей демонстрирует возможности кода, важные для моделирования атомных электростанций. Эта возможность проверки также предоставляет средства для проверки правильности работы важных функций кода, таких как перезапуск и резервное копирование.

    Возможность моделирования движущейся системы

    [ редактировать ]

    Возможность имитировать движение, которое может наблюдаться на кораблях, самолетах или наземном реакторе во время землетрясения, становится доступной в версии RELAP5-3D 2013 года. Эта возможность позволяет пользователю моделировать движение с помощью входных данных, включая поступательное смещение и вращение вокруг начала координат, подразумеваемое положением эталонного объема. Переходное вращение может быть введено с использованием углов Эйлера или угла тангажа-рысканья. Движение моделируется с использованием комбинации синусоидальных функций и таблиц углов поворота и поступательного перемещения. Поскольку гравитационная постоянная также является входной величиной, эта возможность не ограничивается поверхностью Земли. Он позволяет RELAP5-3D моделировать реакторные системы на космических кораблях, космической станции, Луне или других внеземных телах.

    Международная группа пользователей RELAP5

    [ редактировать ]

    В Международной группе пользователей RELAP5 (IRUG) доступно пять различных уровней членства. Каждый из них имеет разный уровень привилегий, услуг и членских взносов. [15]

    Члены

    [ редактировать ]

    Полноправное членство – это наивысший возможный уровень участия в IRUG. Участники получают программное обеспечение RELAP5-3D в виде исходного кода . Разрешено использование нескольких копий. Доступны два уровня членства: обычный и «Суперпользователь». Организации-постоянные члены получают до 40 часов помощи по вызову от технических экспертов INL RELAP5 в таких областях, как создание моделей, рекомендации по использованию кода, отладка и интерпретация результатов. Суперпользователи получают до 100 часов помощи персонала. [16]

    Многофункциональные участники

    [ редактировать ]

    Участники многократного использования — это организации, которые требуют использования кода, но не нуждаются в всех преимуществах полноправного члена и не желают его использовать. Участники получают программное обеспечение RELAP5-3D только в исполняемой форме. Разрешено использование нескольких копий. Участники получают до 20 часов помощи персонала. [16]

    Участники одноразового использования

    [ редактировать ]

    Участники одноразового использования могут использовать RELAP5-3D на одном компьютере по одному пользователю одновременно. Они получают исполняемый код RELAP5-3D и могут получить до 5 часов помощи персонала. [16]

    Участники университета

    [ редактировать ]

    Участники университетов могут приобрести лицензию на RELAP5-3D в образовательных целях. [16]

    Участники тренинга

    [ редактировать ]

    Участникам обучения доступны два основных варианта: они могут получить 3-месячную одноразовую лицензию на код RELAP5-3D и до 10 часов помощи персонала или 3-месячную многоразовую лицензию и до 40 часов -вызов технической помощи. Альтернативные меры могут быть приняты в зависимости от потребностей клиентов. Эти уровни участия предназначены для тех, кто заинтересован в участии в учебных курсах. В комплект входит один комплект обучающих видеороликов RELAP5-3D. [16]

    Основные выпуски RELAP5-3D

    [ редактировать ]
    Версия [17] Дата выпуска [17]
    RELAP5-3D 1.0.0 6 июля 1997 г.
    RELAP5-3D 1.0.05 19 сентября 1997 г.
    RELAP5-3D 1.0.08 24 сентября 1998 г.
    RELAP5-3D 1.1.0 23 ноября 1998 г.
    RELAP5-3D 1.1.7 4 августа 1999 г.
    RELAP5-3D 1.1.72 28 октября 1999 г.
    RELAP5-3D 1.2.0 5 мая 2000 г.
    RELAP5-3D 1.2.2 26 июня 2000 г.
    RELAP5-3D 1.3.5 [18] 14 марта 2001 г.
    RELAP5-3D 2.0.3 [19] 21 августа 2002 г.
    RELAP5-3D 2.2 [20] 30 октября 2003 г.
    RELAP5-3D 2.4 [21] 5 октября 2006 г.
    RELAP5-3D 3.0.0 [22] 29 ноября 2010 г.
    RELAP5-3D 4.0.3 [17] 12 июля 2012 г.
    RELAP5-3D 4.1.3 [17] 8 октября 2013 г.
    RELAP5-3D 4.2.1 [1] 30 июня 2014 г.
    RELAP5-3D 4.3.4 9 октября 2015 г.
    RELAP5-3D 4.4.2 25 июня 2018 г.

    Примечания

    [ редактировать ]
    1. ^ Перейти обратно: а б «Информационные бюллетени RELAP5-3D» . Inl.gov . Проверено 16 октября 2014 г.
    2. ^ "??" (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    3. ^ Перейти обратно: а б "rv1.book" (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    4. ^ «РЕЛАП5-3D» . Inlportal.inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    5. ^ Перейти обратно: а б «Файл домашней страницы RELAP5-3D» . Inl.gov. 17 мая 2011 г. Проверено 26 ноября 2012 г.
    6. ^ «САН — Сеть оценки безопасности» . San.iaea.org . Проверено 26 ноября 2012 г.
    7. ^ «Компьютерная поддержка NE/RHP» . Engineering.oregonstate.edu . Проверено 26 ноября 2012 г.
    8. ^ Успурас, Э.; Калятка, А.; Бубелис, Э. (2004). «Анналы ядерной энергетики. Валидация связанного нейтронно-физического/теплогидравлического кода RELAP5-3D для приложения анализа реактора РБМК-1500». Анналы ядерной энергетики . 31 (15): 1667–1708. doi : 10.1016/j.anucene.2004.06.002 .
    9. ^ «Национальная лаборатория Айдахо – Передача технологий – Технологии, доступные для лицензирования» . Inl.gov. Архивировано из оригинала 19 февраля 2013 г. Проверено 26 ноября 2012 г.
    10. ^ «Relap5-3D» (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    11. ^ «Недавние улучшения гидродинамики кода REFLAP5-3D» (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    12. ^ "2002con1435.pdf" (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    13. ^ "rv1.book" (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    14. ^ «Rv2.book» (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    15. ^ «Международная группа пользователей RELAP5-3D» . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    16. ^ Перейти обратно: а б с д и «Запросы на лицензирование RELAP5-3D» . relap53d.inl.gov . Проверено 21 февраля 2018 г.
    17. ^ Перейти обратно: а б с д «Выпуски версий RELAP5-3D» . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    18. ^ «Примечания к выпуску RELAP5-3D версии 1.3.5» (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    19. ^ «Примечания к выпуску RELAP5-3D? Версия 2» (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    20. ^ «Примечания к выпуску RELAP5-3D версии 2.2» (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.
    21. ^ «Примечания к выпуску RELAP5-3D версии 2» (PDF) . Проверено 26 ноября 2012 г.
    22. ^ «Примечания к выпуску RELAP5-3D версии 3.0» (PDF) . Inl.gov . Проверено 26 ноября 2012 г.

    Ссылки

    [ редактировать ]
    • Дж. А. Финдли и Г. Л. Соцци, «Программа пополнения-затопления BWR – типовой план аттестации», EPRI NP-1527, NUREG/CR-1899, GEAP-24898, октябрь 1981 г.
    • Т.М. Анклам, Р.Дж. Миллер, М.Д. Уайт, «Экспериментальное исследование теплопередачи в непокрытом пучке и увеличения уровня двухфазной смеси в условиях высокого давления и низкого теплового потока», NUREG/CR-2456, ORNL-5848, Национальная лаборатория Ок-Ридж , март 1982 г.
    • К. Карлсон, Р. Римке, Р. Вагнер, Дж. Трапп, «Добавление трехмерного моделирования», Международный семинар пользователей RELAP5/TRAC-B, Батон-Руж, Луизиана, 4–8 ноября 1991 г.
    • Р. Римке, «Многомерные конститутивные модели RELAP5», Международный семинар пользователей RELAP5/TRAC-B, Батон-Руж, Луизиана, 4–8 ноября 1991 г.
    • Х. Финнеманн и А. Галати, «Трёхмерный тест переходных процессов активной зоны LWR NEACRP – окончательные спецификации», NEACRP-L-335 (редакция 1), январь 1992 г.
    • К. Карлсон, Р. Римке, Р. Вагнер, «Теория и входные требования для многомерного компонента в RELAP5 для термогидравлического анализа участка реки Саванна», EGG-EAST-9878, Национальная инженерная лаборатория Айдахо, июль 1992 г.
    • К. Карлсон, К. Чоу, К. Дэвис, Р. Мартин, Р. Римке, Р. Вагнер, «Оценка разработки многомерного компонента в RELAP5 для термогидравлического анализа участка реки Саванна», EGG-EAST-9803 , Национальная инженерная лаборатория Айдахо, июль 1992 г.
    • К. Карлсон, К. Чоу, К. Дэвис, Р. Мартин, Р. Римке, Р. Вагнер, Р. Дименна, Г. Тейлор, В. Рэнсом, Дж. Трапп, «Оценка многомерного компонента в RELAP5» /MOD2.5», Материалы 5-го Международного тематического совещания по теплогидравлике ядерных реакторов, Солт-Лейк-Сити, Юта, США, 21–24 сентября 1992 г.
    • П. Мюррей, Р. Дименна, К. Дэвис, «Численное исследование трехмерной гидродинамической составляющей в RELAP5/MOD3», Международный семинар пользователей RELAP5, Бостон, Массачусетс, США, июль 1993 г.
    • Г. Джонсен, «Состояние и детали трехмерного моделирования жидкости в RELAP5», Совещание по программе применения и сопровождения кода, Санта-Фе, Нью-Мексико, октябрь 1993 г.
    • Х. Финнеманн и др., «Результаты тестов переходных процессов в ядре LWR», Труды совместной международной конференции по математическим методам и суперкомпьютерам в ядерных приложениях, Vol. 2, стр. 243, Kernforschungszentrum, Карлсруэ, Германия, апрель 1993 г.
    • А.С. Ши, В.Х. Рэнсом, Р. Кришнамурти, Руководство по коду RELAP5/MOD3, том 6: Проверка численных методов в RELAP5/MOD3, NUREG/CR-5535, EGG-2596, октябрь 1994 г.
    • К. Дэвис, «Оценка многомерной модели компонентов RELAP5 с использованием данных теста LOFT L2-5», INEEL-EXT-97-01325, Национальная инженерная лаборатория Айдахо, январь 1998 г.
    • Р.М. Аль-Чалаби и др., «NESTLE: Код узловой кинетики», Труды Американского ядерного общества, том 68, июнь 1993 г.
    • Дж. Л. Джадд, У. Л. Уивер, Т. Даунар, Дж. Дж. Джу, «Возможности трехмерной узловой нейтронной кинетики для RELAP5», Материалы тематического совещания 1994 г. по достижениям в реакторной физике, Ноксвилл, Теннесси, 11–15 апреля 1994 г., Vol. II, стр. 269–280.
    • Э. Томлинсон, Т. Ренс, Р. Коффилд, «Оценка многомерной компонентной модели RELAP5/MOD3», Международный семинар пользователей RELAP5, Балтимор, Мэриленд, 29 августа – 1 сентября 1994 г.
    • К. Карлсон, «Соединение 1D с 3D для полунеявной схемы», R5M3BET-001, Национальная инженерная лаборатория Айдахо, июнь 1997 г.
    • А. Ши, «Соединение 1D с 3D для почти неявной схемы», R5M3BET-002, Национальная инженерная лаборатория Айдахо, июнь 1997 г.
    • Дж. А. Гэлбрейт, Г. Л. Месина, «Архитектурная основа RELAP5/RGUI», Материалы 8-й Международной конференции по ядерной энергии (ICONE-8), Балтимор, Мэриленд, США, 2–6 апреля 2000 г.
    • Г. Л. Мезина и П. П. Себулл, «Экстремальная векторизация в RELAP5-3D», Труды группы пользователей Cray, 2004 г., Ноксвилл, Теннесси, США, 16–21 мая 2004 г.
    • Д. П. Гильен, Г. Л. Месина, Дж. М. Хайкс, «Реструктуризация RELAP5-3D для анализа атомных электростанций следующего поколения», Труды Американского ядерного общества, 2006 г., Vol. 94, июнь 2006 г.
    • Г.Л. Месина, «Реформулировка RELAP5-3D в FORTRAN 95 и результаты», Материалы совместной американо-европейской летней встречи по разработке жидкостей ASME 2010 и 8-й международной конференции по наноканалам, микроканалам и миниканалам, FEDSM2010-ICNMM2010, Монреаль, Квебек, Канада, август 1–5, 2010.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том I: Структура кода, системные модели и методы решения, INL-EXT-98-00834-V1, версия 4.2, Национальная лаборатория Айдахо, июнь 2014 г.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том II: Руководство пользователя и требования к вводу, INEEL-EXT-98-00834, версия 4.2, раздел 8.7, Национальная лаборатория Айдахо, почтовый ящик 1625, Айдахо-Фолс, Айдахо 83415, Июнь 2014 г.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том II: Руководство пользователя и требования к вводу, Приложение A, INEEL-EXT-98-00834, версия 4.2, Национальная лаборатория Айдахо, почтовый ящик 1625, Айдахо-Фолс, Айдахо 83415, Июнь 2014 г.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том III: Оценка разработки, INL-EXT-98-00834, редакция 4.2, июнь 2014 г.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том IV: Модели и корреляции, INL-EXT-98-00834, версия 4.2, июнь 2014 г.
    • Группа разработчиков кода RELAP5-3D, Руководство по коду RELAP5-3D, том V: Руководство пользователя, INL-EXT-98-00834, версия 4.2, июнь 2014 г.
    • Г. Л. Месина, Д. Л. Амиллер, Ф. С. Бушман, «Автоматизированная высокоточная проверка RELAP5-3D», ICONE22-31153, Материалы 22-й Международной конференции по ядерной технике, Прага, Чешская Республика, 7–11 июля 2014 г.
    [ редактировать ]
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=RELAP5-3D&oldid=1211619096"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 6cdd4b8b230db9880db757a4e2b45e5d__1709466000
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6c/5d/6cdd4b8b230db9880db757a4e2b45e5d.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    RELAP5-3D - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)