Virtaussimulaatioseminaari 29.3.2007. teollisuuden puheenvuorot: virtaussimulaatiot, merkitys ja kehitystarpeet



Samankaltaiset tiedostot
Teollisuuden näkökulma avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin

Tutkimustoiminta Lappeenrannassa Tänään ja huomenna

CFD:n KEHITTÄMISTARPEET JA KEHITTÄMISMAHDOLLISUUDET VTT:n NÄKEMYKSIÄ. Lars Kjäldman CFD kehitysseminaari

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2018

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2017

CFD Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Jouni Ritvanen.

Lausunto Fortum Power and Heat Oy:n Loviisan ydinvoimalaitoksen käyttöä koskevasta lupahakemuksesta

VTT:n aktiivisten materiaalien tutkimustilojen uudistus (AKTUS)

Teknisen laskennan palvelut

Neljännen sukupolven fissioreaktorit

Pienet modulaariset ydinreaktorit

Virtauslaskentaan liittyvä tutkimus TKK:n koneosastolla. Timo Siikonen

Ydinvoima puhdasta ja turvallista energiaa

Ydinturvallisuuden kehittäminen tutkimuksen avulla. Eija Karita Puska VTT Säteilevät Naiset seminaari

Kokemuksia ja näkemyksiä teollisuusmatematiikan koulutuksen kehittämisestä

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus Olkiluodossa

Paksuseinäisen betonirakenteen kuntotutkimus yhdistetyllä ainetta rikkomattomalla menetelmällä

Suomen mobiiliklusterin kansainväliset mahdollisuudet ja haasteet

Korkeatasoinen ja koeteltu ydinteknisen alan osaaminen viennin tukena

Tomi Huttunen Kuava Oy Kuopio

SAFIR2014 Kansallinen ydinvoimalaitosten turvallisuustutkimus

Ajankohtaista Fortumissa. ATS syysseminaari Jukka Päivärinta, henkilöstö- ja liiketoimintajohtaja, Loviisan voimalaitos

ATS opetus ja tutkimus

Palo-osastoinnin luotettavuuden laskennallinen arviointi

Moldex3D-FEA Interface to Abaqus Case: Suunto Ambit

Kansallinen ydinturvallisuuden tutkimusohjelma SAFIR2010

Rosatom luotettava kumppani kansainväliseen yhteistyöhön Pyhäjoki, Pohjois-Pohjanmaa 29. Tammikuuta 2014

Rosatom laitostoimittajana

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

Digitalisaation merkitys voimalaitoksen tehokkuuden kasvattamisessa ennen, nyt ja tulevaisuudessa

Ydinturvallisuuden parantaminen nykyisissä ydinvoimalaitoksissa

Tulipalon vaikutus rakenteisiin CFD-FEM mallinnuksella

Integrointialgoritmit molekyylidynamiikassa

Hanhikivi 1 - tilannekatsaus

CUDA. Moniydinohjelmointi Mikko Honkonen

Kaasujäähdytteinen nopea reaktori Virtauskanavan painehäviö CFD-laskennalla

Nestepisaran höyrystymistutkimus I vaihe

VARAUTUMINEN HÄIRIÖIHIN JA ONNETTOMUUKSIIN YDINVOIMALAITOKSILLA

Kokonaismalli teräsbetonirakenteen ikääntymiselle voimalaitosjätteen loppusijoituksessa

Loppusijoituksen turvallisuus pitkällä aikavälillä. Juhani Vira

Sisältö Tiivistelmä... 4 Johdanto... 7 Ydinenergia-alan henkilöstöresurssit vuonna

SAFIR2014 Strategiaseminaari

EU:n FIRE-RESIST-projekti: Palosimulointimenetelmät tuotekehityksen tukena

Toimintaympäristö: Fortum

TVO:n kuulumiset ja OL4

Loviisan voimalaitos

Ydinvoimala. Reaktorit Fukushima 2011

Selvitys varautumisesta ulkoisiin tapahtumiin suomalaisilla ydinvoimalaitoksilla

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

Pyhäjoen te ta: AES-2006-voimalaitos Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

Posivan loppusijoituskonseptista ja toiminnasta Eurajoella

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö

Suomalainen osaaminen ja tulevaisuuden painopisteet Kiinteistö- ja Rakennusalan tietotekniikassa. Näkemyksiä, kommentteja keskustelun pohjaksi

Sähkö on hyvinvointimme perusta

Juha Haataja Asiakaspalvelujohtaja CSC Tieteen tietotekniikan keskus

Hyvä tietää ydinvoimasta

Merkittäviä turvallisuusparannuksia ovat mm.

KONTTI - Teolliset komponenttiohjelmistot Tekesin ETX-ohjelma

Hanhikivi 1 -hankkeen tilannekatsaus. Toni Hemminki TeollisuusSummit, Oulu

Teknisen laskennan palvelut

Miten tutkimus- ja kehittämistoimintaa tilastoidaan? Tampereen yliopisto Ari Leppälahti

EPÄPUHTAUKSIEN SIIRTYMISEN KOKEELLINEN MITTAUS JÄ MALLINNUS SUOJATULLA OLESKELUALUEEN ILMANVAIHDOLLA VARUSTETUSSA HUONEESSA

Process Flow Ltd Oy. Kenneth Eriksson

SAFIR2010 loppuseminaari lehdistötilaisuus

SUOMEN SEURAAVIEN YDINVOIMALAITOSEHDOKKAIDEN TYYPPIVERTAILU TYPE COMPARISON OF FUTURE NUCLEAR POWER PLANT CANDIDATES IN FINLAND

Betonin pitkät käyttöiät todellisissa olosuhteissa

Ultraäänivirtausmittari Sharky BR473. Asennusohje

Turvallisuus prosessien suunnittelussa ja käyttöönotossa. 1. Luennon aiheesta yleistä 2. Putkisto- ja instrumentointikaavio 3. Poikkeamatarkastelu

KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI

2/2005 vol. 34. Tässä numerossa. Pääkirjoitus Vaikea hengittää Editorial Harder and harder to breath... 4 UUTISIA... 5

TEOBAL Teollisuuden sivutuotteiden hyödyntäminen ballistisissa suojamateriaaleissa

Ydinvoimalaitosten turvallisuus SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA

:TEKES-hanke /04 Leijukerroksen kuplien ilmiöiden ja olosuhteiden kokeellinen ja laskennallinen tutkiminen

Ympäristötietoisuuden kehittäminen venealalla Sustainable boating. Tekesin Vene ohjelma. Hannele Tonteri

YDINTURVALLISUUS Suomi ja lähialueet Neljännesvuosiraportti 4/2001

Ydinturvallisuus. Neljännesvuosiraportti 4/2010. Erja Kainulainen (toim.) STUK-B 127 / MAALISKUU 2011

YDINENERGIAN TILANNE MAAILMALLA

Ehdotus uuden tutkimusohjelman sisällöksi ja organisoinniksi SAFIR Lupahakemukset Tarkastukset. Tutkimuksen ja koulutuksen keskikenttä

Ydinpolttoaineen käytön valvonta

HYDRAULIIKAN PERUSTEET JA PUMPUN SUORITUSKYKY PUMPUN SUORITUSKYVYN HEIKKENEMISEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT

JÄÄHDYTYSPALKIN VIRTAUSTEN MALLINNUS AIKARIIPPUVALLA LES-MENETELMÄLLÄ

KATSAUS YDINVOIMALAITOSTEN RAKENTAMISEEN MAAILMALLA

Bentoniittipuskurin jääkauden jälkeinen eroosio

Taskutieto Taskutieto 2010 TVO 1

YDINTURVALLISUUS Suomi ja lähialueet Neljännesvuosiraportti 3/2005

Metra ERW 700. Energialaskuri

Transistori. Vesi sisään. Jäähdytyslevy. Vesi ulos

Voimalaitoksen komponentit, höyrykierto ja hyötysuhde; polttoaineen käytön suunnittelu ja optimointi

ULTRAÄÄNIVIRTAUSMITTARI SHARKY 474 ASENNUS- JA KÄYTTÖOHJE

Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa muunnetaan polttoaineeseen sitoutunut kemiallinen energia lämpö/sähköenergiaksi höyryprosessin avulla

782630S Pintakemia I, 3 op

Ydinturvallisuus. Neljännesvuosiraportti 3/2010. Erja Kainulainen (toim.) STUK-B 126 / HELMIKUU 2011

JIP -haaroitusventtiilit

Olkiluodon pohjavesi- ja rakomallinnus. Rakoiluseminaari

IV Produkt AHU Controls, sovelluksen kuvaus

Kansallinen ydinjätehuollon tutkimusohjelma (KYT) Kari Rasilainen, VTT Prosessit

Teknillinen korkeakoulu CFD-ryhmä / Sovelletun termodynamiikan laboratorio. Liukuvan hilan reunaehdon testaus - Krainin impelleri

Infrastruktuurin hyödyntäminen työryhmä Jaana Mäkelä Aalto-yliopiston Insinööritieteiden korkeakoulu

LÄNSI-SUOMI RAKENNE ja TUKIALUERAJAT EAKR-TOIMENPIDEOHJELMA

Transkriptio:

Virtaussimulaatioseminaari 29.3.2007 teollisuuden puheenvuorot: virtaussimulaatiot, merkitys ja kehitystarpeet T. Toppila (FNS) Espoo Dipoli 29.3.2007 29.3.2007 1

FNS CFD virtaussimuloinnit, taustaa : osa Fortum-konsernia, 140 hengen yritys osaamisalueena ydinvoimaan liittyvät insinööripalvelut: ydinturvallisuus, prosessisimulointi, ydinjätteet, käytön tuki, automaatio, materiaali ja rakenteet CFD osaksi termohydrauliikka-analyysityökaluja vuonna 1995 2-3 CFD-osaamista omaavaa termohydrauliikka-insinööriä Kaupalliset ohjelmistot: PHOENICS, nykyään pääosin FLUENT T&K: oma sisäinen T&K, kansallista yhteistyötä mm. VTT, korkeakoulut, SAFIR2010-tutkimusohjelma, Tekes. Kansainvälistä yhteistyötä mm. EU hankkeissa 29.3.2007 2

FNS CFD virtaussimuloinnit, sovelluksia Nykyisiä PWR sovellusalueita: Osana luvituksiin kuuluvia turvallisuusanalyysejä jäähdytteen 1-faasivirtaus polttoainenipussa jäähdytteen sekoittuminen paineastiassa primääripiirin katkon aiheuttamat kuormitukset Ydinvoimalaitosten laitosmuutosten tukena, esim. pääkiertopumppujen imutuolien modifikaatiot Laitosten käyttöiän hallinnan tukena, esim. pisaroiden kulkeutuminen höyryvirtauksessa lämpötilakerrostumiset putkistoissa 29.3.2007 3

FNS CFD virtaussimuloinnit, sovelluksia suojarakennuksen sisäisen virtauksen 3-D ilmiöt, mm. vedyn jakautuminen ja kerrostuminen Ydinjätteiden loppusijoitus pohjaveden virtaukset yleensä virtaustarkastelut joissa 3-D ilmiöt oleellisia kokeellinen tarkastelu vaikeaa tai mahdotonta systeemikoodien ominaisuudet eivät riittäviä 29.3.2007 4

FNS CFD virtaussimuloinnit, sovelluksia Loviisan VVER-440 painevesireaktorin polttoainenippujen jäähdytteen virtaus ja lämpötila, 1-faasivirtaus ja yksisuuntainen kytkentä neutroniikkaan 29.3.2007 5

FNS CFD virtaussimuloinnit, sovelluksia 10 8 FSI One-directional Displacement [mm] 6 4 2 0-2 -4 0 10 20 30 40 50 60-6 Time [ms] MULTIPHYSICS T&K-hanke: Fortum, VTT, SAFIR, Tekes MASI FSI: CFD-FEA, systeemikoodi Apros reunaehdot, 1-faasitilanne 29.3.2007 6

FNS CFD virtaussimuloinnit, sovelluksia Kelpoistus 1-faasi PTS sekoittumisanalyyseihin 29.3.2007 7

FNS CFD virtaussimuloinnit, kehitystarpeita perustutkimus Implementointi ohjelmiin kelpoistus (kokeet) Turbulenssin mallinnus RANS, seinämäfunktiot, EARSM yms. DES yms. kaksiyhtälömallit, RSM URANS, low-re mallit, transitiomallit Laskenta LES, 2-faasi turbulenssimallit Sovelluksia: polttoainenipun 1-faasivirtauslaskenta, nosteelliset turbulenttiset 3-D virtaukset esim. ydinvoimalaitosten primääripiirissä tai suojarakennuksen sisällä, kehittyneet vesi-höyry - 2-faasivirtaukset lisenssipolitiikka vapaat koodit 1-2 prosessoria 8-16 rinnakkaista prosessoria 16-N rinnakkaista prosessoria Sovelluksia: transientit turvallisuusanalyyseissä, URANS, DES & LES polttoainenipun 1-faasivirtauslaskennassa 29.3.2007 8

FNS CFD virtaussimuloinnit, kehitystarpeita ohjelmistokehitys kelpoistus Kytketty laskenta CFD-FEM yksisuuntainen kytkentä, erilliset esikäsittelyt ulkoinen kytkentäohjelmisto, osittain yhteinen esikäsittely täysin kytketty yhteinen laskenta- ja esikäsittely Sovelluksia: esim. komponenttien värähtelytarkastelut, rakenteiden kestävyystarkastelut primääripiirin putkikatkossa ohjelmistokehitys kelpoistus Kytketty laskenta CFD-systeemikoodit yksisuuntainen tiedonsiirto tapauskohtainen yksi- tai kaksisuuntainen kytkentä Sovelluksia: esim. kytketyt mallit turvallisuusanalyyseissä. "CFD-moduuli systeemikoodissa tai toisinpäin" 29.3.2007 9

FNS CFD virtaussimuloinnit, kehitystarpeita mallien kehitys implementointi ohjelmiin kelpoistus, kokeet ydinvoimaspesifiset mallit; suojarak. lauhtuminen yms. Monifaasilaskenta (vesi-höyry(-kaasu)) käyttäjien mallit, nykyiset rajapinnat perusmallit ohjelmissa, yksinkertaiset rajapinnat lisämalleille monifaasimallit osana ohjelmistoja Sovelluksia: polttoainenippujen virtauksen ja aukko-osuuksien 2-faasilaskenta (BWR), suojarakennuksen termohydrauliikka (paine, höyryn lauhtuminen, vesifilmien kulkeutuminen), höyrystimien sekundääripuolen virtaus, lauhdutusaltaiden käyttäytyminen (BWR) 29.3.2007 10

FNS CFD virtaussimuloinnit, yhteenveto CFD:n merkitys lisääntyy jatkuvasti ydintekniikan saralla: "seuraavan sukupolven menetelmä turvallisuusanalyysien termohydrauliikan laskentaan" suurimmat haasteet käytännön sovelluksille 2-faasilaskenta (vesi-höyry-lauhtumaton kaasu) ja ydinvoimaspesifisten kelpoistettujen 2-faasimallien puute ohjelmistoissa koodien kytkentä: CFD osaksi laajoja systeemisimulointimalleja, linkitys rakenneanalyyseihin ja neutroniikkaan kelpoistus: mallien ja menetelmien sovelluskohtainen kelpoistus kokeita vastaan 29.3.2007 11