Код КАНАЛ написан на языке С++ (код прототип TRAC - на языке Фортран). Код использует конечно - разностную численную схему SETS [3] (двухшаговый метод повышенной устойчивости). В ходе разработки кода было обнаружено, что при отключении второго шага эта численная схема работает в два раза быстрее при примерно тех же результатах расчетов.
Для решения разреженных систем линейных уравнений использовался пакет с открытым исходным кодом superLU [4], выполненная работа подтвердила работоспособность пакета superLU.
На Рис. 2 представлен вид одной (из серии) номограм, входящих в Нормативные методы расчета объектов котлонадзора. Набор этих номограм был отцифрован и переведен в форму, пригодную для интерполяции по трем независимым переменным - давление, степень сухости, удельный массовый расход (P,x,W). Коэффициент сопротивления двухфазного потока в трубе получается в этой методике расчета путем умножения трения по формуле Филоненко для на поправочную функцию, вид которой представлен на номограммах. Этот способ расчета основан на экспериментальных измерениях пароводяных смесей, а не водовоздушных, как имеет место при использовании формулы Мартинелли, широко использующейся в западных кодах.
Рис. 2. Номограмма для поправочных коэффициентов для трения при течении двухфазной смеси по отношению к трению однофазной смеси рассчитанной по формуле Филоненко.
В настоящее время продолжается работа над дальнейшим развитием кода КАНАЛ.
В заключение автору хотелось бы поблагодарить людей, так или иначе повлиявших на облик кода КАНАЛ, в частности коллектив фирмы ЭНИМЦ «Моделирующие системы», г. Обнинск, где выполнялась данная работа, его директора к.т.н. Левченко В.А., н.с. Позднякова А.Н. (классы на С++ для термодинамических и транспортных свойств теплоносителей), Леонова И.Н. (подключение пакета superLU), коллег из ГНЦ РФ ФЭИ н.с. Сергеева В.В. (тестирование скорости работы кодов TRAC, Relap5, Корсар) и к.т.н. Зайцева А.А. (тестирование трубы кода КАНАЛ на обобщенных функциях), коллег из каф. ИТФ МЭИ, д.т.н. проф. Ягова В.В. (обсуждение замыкающих соотношений).
Список литературы
1. Сергеев В.В., Евстифеев В.В., Казанцев А.А., Поздняков А.Н., Трунов Н.Б., Фильчуков А.И., Ситник Ю.К. Верификация кода TRAC на гидродинамической модели трубного пучка ПГВ-1500 // Сб. докл. VП Международного семинара по горизонтальным парогенераторам, Подольск, 3 - 5 октября 2006 г., - ФГУП ОКБ "Гидропресс». - на 13 с.
2. TRAC-PF1/MOD2 Volume I. Theory manual by J.W. Spore, S.J. Jolly-Woodruff, T.K. Knight, J.C. Lin, R.A. Nelson, K.O. Pasamehmetoglu, R.G Steinke, Cetin Unal end other - LANL Los Alamos, New Mexico, 87545, 1990.
3. J.H Mahaffy “A stability enhancing two step method for fluid flow calculations”, J. Comput. Phys., 46 (1982) 329-341.
4. Казанцев А.А. Разработка теплогидравлического кода КАНАЛ и теплофизических моделей для тренажеров АС - Известия вузов. Ядерная энергетика №4, 2008 г - 94-103 с.
5. Гидравлический расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Балдина О.М., Локшин В.А., Петерсон Д.Ф. и др. ; Под. ред. В.А. Локшина и др. - М.: Энергия, 1978. - 256 с., ил.