Validace výpočtového kódu na experimentu při zaplavení palivového svazku v časné fázi rozvoje těžké havárie

Abstract

Jednou z forem prevence těžkých havárií je provádění bezpečnostních analýz. K tomuto účelu se využívají i výpočtové kódy, které simulují průběh a následky takových událostí. Důležitým předpokladem použití takového kódu je zajištění dostatečné důvěryhodnosti jeho modelů pro predikci průběhu těžké havárie z hlediska termohydrauliky, oxidace, přenosu tepla, a dalších. Výpočtový kód MELCOR je v případě této práce využit pro predikci zdrojového členu vodíku, který vzniká jako produkt exotermické oxidační reakce palivového pokrytí s vodní párou za vysokých teplot. Před samotnou simulací průběhu experimentu je provedena modifikace vstupního souboru z podmínek experimentu QUENCH-01 pro experiment QUENCH-06. Součástí práce je rovněž teoretický rozbor dějů probíhajících v časné fázi rozvoje těžké havárie uvnitř tlakové nádoby reaktoru s důrazem na vysokoteplotní oxidaci zirkoniových slitin.

Performing safety analyses is one way to prevent occurrence of severe accidents. Computer codes are used to simulate progress and consequences of such events. They should be adequately validated in terms of thermohydraulics, oxidation, heat transfer etc. In this thesis, a computer code MELCOR is used to predict the hydrogen source term. Hydrogen is produced during exothermic oxidation reaction of fuel cladding with water vapour at high temperatures. Before the simulation of the experiment is conducted, modication of the input le, which consists of conditions change from experiment QUENCH-01 to QUENCH-06, is made. The first part of the thesis introduces the phenomena occurring during the early phase of severe accident progression. High-temperature oxidation of zirconium alloys, which are used as material of fuel cladding, is described in detail.