Estudio CFD de la estratificación térmica en una piscina de supresión toroidal a escala reducida del tipo BWR de Fukushima Daiichi
Autores: Kota, Sampath Bharadwaj; Ali, Seik Mansoor; Jayanti, Sreenivas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio CFD de la estratificación térmica en una piscina de supresión toroidal a escala reducida del tipo BWR de Fukushima Daiichi
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fukushima
Estratificación térmica
Piscina de supresión
Condensación de vapor
Presión de contención
Circulación inducida por flotabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Durante la catástrofe nuclear de 2011 en Fukushima Daiichi, la Unidad 3 tuvo un aumento más pronunciado en la presión de contención que la Unidad 2, siendo la estratificación térmica del pozo de supresión citada como uno de los factores contribuyentes. En el presente trabajo, se estudia la circulación inducida por la flotabilidad como consecuencia de la condensación de vapor en un gran pozo de agua toroidal utilizando simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) con el objetivo de comprender el papel de los parámetros de diseño importantes del sistema de pozo de supresión. El fenómeno de túnel observado en el desarrollo del proceso de estratificación térmica se delimita en términos del establecimiento de una termoclina. Se han investigado los efectos del número de puntos de inyección de vapor y la sección transversal del pozo sobre las características de estratificación térmica a través de varios estudios de caso. En todos los casos, se encontró que la temperatura de la superficie, que es responsable de la sobrepresurización de la contención, es significativamente más alta que la temperatura del agua del pozo. Se ha encontrado que múltiples puntos de inyección con la misma tasa de flujo de vapor general conducen a temperaturas de superficie más altas debido a un camino de circulación acortado. Para el mismo volumen de agua del pozo, las simulaciones muestran que un pozo más profundo y estrecho da lugar a temperaturas significativamente más altas que un pozo más ancho y poco profundo. Esto se atribuye a la penetración relativamente más profunda de la circulación inducida por la flotabilidad en el pozo.
Descripción
Durante la catástrofe nuclear de 2011 en Fukushima Daiichi, la Unidad 3 tuvo un aumento más pronunciado en la presión de contención que la Unidad 2, siendo la estratificación térmica del pozo de supresión citada como uno de los factores contribuyentes. En el presente trabajo, se estudia la circulación inducida por la flotabilidad como consecuencia de la condensación de vapor en un gran pozo de agua toroidal utilizando simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) con el objetivo de comprender el papel de los parámetros de diseño importantes del sistema de pozo de supresión. El fenómeno de túnel observado en el desarrollo del proceso de estratificación térmica se delimita en términos del establecimiento de una termoclina. Se han investigado los efectos del número de puntos de inyección de vapor y la sección transversal del pozo sobre las características de estratificación térmica a través de varios estudios de caso. En todos los casos, se encontró que la temperatura de la superficie, que es responsable de la sobrepresurización de la contención, es significativamente más alta que la temperatura del agua del pozo. Se ha encontrado que múltiples puntos de inyección con la misma tasa de flujo de vapor general conducen a temperaturas de superficie más altas debido a un camino de circulación acortado. Para el mismo volumen de agua del pozo, las simulaciones muestran que un pozo más profundo y estrecho da lugar a temperaturas significativamente más altas que un pozo más ancho y poco profundo. Esto se atribuye a la penetración relativamente más profunda de la circulación inducida por la flotabilidad en el pozo.