Введение
Глава 1. Изменения, происходящие в твэлах, виды разрушения при авариях и анализ подходов к моделированию этих явлений 10
1.1 Тепловыделяющие элементы современных АЭС 10
1.2 Процессы, происходящие в твэлах 12
1.2Л Процессы в топливе 13
1.2.2 Процессы в оболочке твэла 15
1.2.3 Влияние тепловыделяющей сборки на состояние твэлов 19
1.3 Разрушение твэлов при аварии 21
1.3.1 Разрыв оболочки вследствие вздутия 22
1.3.2 Разрушение в результате термического удара при повторном заливе 23
1.3.3 Разрушение внешнего оксидного слоя жидким цирконием 25
1.4 Моделирование деформационного поведения твэлов 26
Глава 2. Модель напряженно-деформированного состояния окисленной циркониевой защитной оболочки 29
2.1 Факторы, влияющие на поведение оболочки в условиях аварии 29
2.2 Основные соотношения модели .": 30
2.2.1 Основные положения и допущения Л 30
2.2.2 Напряженно-деформированное состояние ячейки окисленной оболочки твэла 33
2.2.3 Изменение размеров слоев вследствие окисления 40
2.2.4 Растрескивание оксидного слоя 42
2.2.5 Разрушение оболочки твэла , 45
2.2.6 Механические свойства материала оболочки твэла 47
2.2.6.1 Фазовый состав 47
2.2.6.2 Упругие свойства 50
2.2.6.3 Термические деформации 51
2.2.6.4 Ползучесть металлических фаз 55
2.2.6.5 Прочность диоксида циркония 57
2.2.6.6 Предельная окружная деформация при разрыве 58
2.3 Реализация модели в виде компьютерного кода 59
2.4 Тестирование модели 62
2.4.1 Эксперименты с избыточным внутренним давлением 62
2.4.2 Окислительные эксперименты 67
Глава 3 Анализ и моделирование поведения окисленной циркониевой оболочки в условиях повторного залива 70
3.1 Анализ и моделирование мелкомасштабных экспериментов 70
3.1.1 Методика проведения испытаний 70
3.1.2 Основные экспериментальные результаты 72
3.1.3 Интерпретация экспериментальных результатов 77
3.1.4 Дополнение базовой модели деформирования 82
3.1.5 Моделирование экспериментов 89
3.2 Анализ и моделирование интегральных экспериментов QUENCH 91
3.2.1 Экспериментальная установка QUENCH и методика проведения испытаний 92
3.2.2 Интегральный тест QUENCH-01 93
3.2.2.1 Методика проведения испытаний и основные результаты 93
3.2.2.2 Моделирование поведения центрального стрежня в условиях интегрального теста QUENCH-01 95
3.2.3 Интегральный тест QUENCH-04 100
3.2.3.1 Методика проведения испытаний и основные результаты 100
3.2.3.2 Моделирование поведения центрального стрежня в условиях интегрального теста QUENCH-04 103
Глава 4 Анализ и моделирование поведения окисленной оболочіси в условиях плавления металлической фазы 107
4.1 Анализ и моделирование мелкомасштабных экспериментов FZK 107
4.1.1 Методика проведения испытаний и основные результаты 108
4.1.2 Интерпретация экспериментальных результатов 117
4.1.3 Результаты моделирования 119
4.2 Анализ и моделирование мелкомасштабных экспериментов АЕКІ (Венгрия) 126
4.2.1 Экспериментальная установка и методика проведения испытаний 126
4.2.2 Результаты моделирования 128
4.2.3 Сравнение расчетных и экспериментальных результатов 130
Заключение 133
Список литературы
