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Aplicabilidad de la Analogía de Reynolds y Visualización de la Mezcla del Fluido Refrigerante en el Descensor de un SMR Enfriado por Agua en Tierra

Autores: Riazanov, Anton; Dmitriev, Sergei; Dobrov, Aleksandr; Doronkov, Denis; Pronin, Aleksey; Demkina, Tatiana; Kuritsin, Daniil; Nikolaev, Danil; Solntsev, Dmitriy

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Aplicabilidad de la Analogía de Reynolds y Visualización de la Mezcla del Fluido Refrigerante en el Descensor de un SMR Enfriado por Agua en Tierra


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Estudio experimental
Flujo de refrigerante
Recipiente a presión
Reactor modular pequeño
Bajante anular
Cámara inferior

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta un estudio experimental sobre la hidrodinámica del flujo de refrigerante dentro del recipiente a presión de un reactor modular pequeño (SMR) enfriado con agua, incluyendo áreas como el bajante anular, la cámara inferior y los canales que simulan el núcleo que se están desarrollando para su uso en plantas de energía nuclear terrestres. Este documento describe el montaje experimental y el modelo de prueba, las técnicas de medición utilizadas, las condiciones experimentales bajo las cuales se llevó a cabo esta investigación y los resultados obtenidos. Este estudio se realizó en la Universidad Técnica Estatal de Nizhni Nóvgorod (NNSTU) utilizando una instalación de pruebas aerodinámicas a alta presión y un modelo a escala que incluía componentes estructurales similares a los que se encuentran en reactores de tipo lazo. Se realizaron experimentos con números de Reynolds (Re) que oscilaban entre 20,000 y 50,000 en el espacio del bajante anular del modelo de prueba. Se utilizaron dos técnicas independientes para simular el campo de flujo no uniforme en el recipiente a presión: inyección de impurezas pasivas (agregando propano al flujo de aire) y trazador caliente (calentando uno de los lazos de circulación del reactor). También se investigó el campo de velocidad axial en la entrada al núcleo del reactor. Este estudio proporcionó información sobre la distribución espacial de un trazador dentro del flujo de refrigerante en el bajante anular y la cámara inferior del recipiente a presión. Se presentan datos sobre la distribución de la mezcla contrastante en gráficos. Se analizó la naturaleza turbulenta del flujo de refrigerante dentro del recipiente presurizado. Se demostró que la intensidad de la mezcla dentro de la cámara inferior del recipiente a presión está influenciada por la presencia de un vórtice central. Se estimaron parámetros asociados con la mezcla de aditivos dentro del modelo para el recipiente a presión. Además, se observó la posibilidad de simular flujos con diferentes procesos de mezcla de temperatura utilizando modelos isotérmicos.

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