Моделювання ежектора в системі випробування герметичності об’єктів підвищеної небезпеки

Анотація

Розвиток ядерної енергетики ґрунтується на трьох основних принципах: безпека, економічність та ставлення суспільства. Одним з важливих ступенів захисту є локалізаційні системи безпеки, які призначені для утримання радіоактивних речовин у межах енергоблоку та для запобігання їхнього вивільнення до навколишнього середовища. Актуальним є завдання ефективного функціювання захисту, зокрема випробування герметичності системи герметичного огородження (СГО), що є останнім бар’єром, який запобігає виходу радіоактивних продуктів до навколишнього середовища при важкій аварії. При випробуваннях герметичності СГО й елементів системи локалізації аварії на АЕС України використовується метод «абсолютного тиску». Такі випробування тривають понад 25 годин. Одним з рішень зменшення часу нагнітання повітря при випробуваннях герметичності захисної оболонки АЕС є використання ежектора, який пришвидшує подавання повітря компресором. У даній роботі запропоновано новий підхід до розрахунку ежектора, що підвищує ефективність і стійкість обчислень. Оптимізування часу нагнітання повітря відбувається за двома параметрами – модулем ежектора та тиском на виході з компресора. Розрахунок роботи системи без і з ежектором показує, що за допомогою останнього можна скоротити час заповнення СГО на 38,8 %, що дозволить зменшити і загальний час випробувань. Наявність фільтра на вході повітря, що підсмоктується, знижує ефект від використання ежектора: зменшення часу нагнітання буде дорівнювати 35,5 %. Моделювання методами обчислювальної гідродинаміки підтверджує оптимальний модуль ежектора 8,6. Також моделювання наочно показує потоки в ежекторі. Зокрема виявлено ефективне використання довжини камери змішування. Виявлено можливості оптимізування геометричної форми задля зменшення втрат енергії у складній течії довкола сопла.