SIMULACIÓN DE PRUEBAS THEFIS PARA VALIDAR UN MODELO DE CONGELAMIENTO DEL CÓDIGO DE ANÁLISIS DE ACCIDENTES DISRUPTIVOS DEL NÚCLEO ASTERIA-SFR
Autores: Ishizu, Tomoko; Sonoda, Hiroki; Fujita, Satoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
SIMULACIÓN DE PRUEBAS THEFIS PARA VALIDAR UN MODELO DE CONGELAMIENTO DEL CÓDIGO DE ANÁLISIS DE ACCIDENTES DISRUPTIVOS DEL NÚCLEO ASTERIA-SFR
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Accidentes disruptivos fundamentales
Fenómenos de congelación
Consecuencias mecánicas
Reactores rápidos refrigerados por sodio
Comportamiento de penetración
Coeficiente de transferencia de calor
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las consecuencias mecánicas de los accidentes disruptivos del núcleo (CDAs) son una gran preocupación de seguridad en los reactores rápidos refrigerados por sodio. Una vez que ocurre la disrupción del núcleo, los materiales del núcleo liquefecho se dispersan rápidamente de manera vertical y radial. Los materiales dispersos penetran en los conjuntos de varillas y en los tubos guía de las barras de control (CRGTs) antes de congelarse en el borde de la zona de penetración a medida que el calor se transfiere a las estructuras circundantes. Tales fenómenos de congelación pueden suprimir la retroalimentación de reactividad negativa de la dispersión del combustible. La descarga de materiales del núcleo puede verse obstaculizada, lo que resulta en la formación de un charco de núcleo fundido cuando ocurren bloqueos severos dentro de los CRGTs debido al material congelado. En consecuencia, los fenómenos de congelación de los materiales del núcleo juegan un papel clave en la determinación de las consecuencias mecánicas de un CDA. Para validar un modelo de congelación implementado en nuestro código de análisis de CDA, ASTERIA-SFR, se realizó una simulación preliminar de la prueba THEFIS RUN#1. Los resultados del cálculo muestran que la congelación en la pared estructural y la formación de costra fueron fenómenos clave que afectaron el comportamiento de penetración, y la transferencia de calor estructural es un parámetro importante. Se requirió una notable reducción del coeficiente de transferencia de calor para reproducir la longitud de penetración observada en el experimento. Esto sugiere que el intercambio de momento y el régimen de flujo en el borde delantero, así como la transferencia de calor, deben ser bien modelados para predecir los fenómenos de congelación en CDAs que evolucionan rápidamente.
Descripción
Las consecuencias mecánicas de los accidentes disruptivos del núcleo (CDAs) son una gran preocupación de seguridad en los reactores rápidos refrigerados por sodio. Una vez que ocurre la disrupción del núcleo, los materiales del núcleo liquefecho se dispersan rápidamente de manera vertical y radial. Los materiales dispersos penetran en los conjuntos de varillas y en los tubos guía de las barras de control (CRGTs) antes de congelarse en el borde de la zona de penetración a medida que el calor se transfiere a las estructuras circundantes. Tales fenómenos de congelación pueden suprimir la retroalimentación de reactividad negativa de la dispersión del combustible. La descarga de materiales del núcleo puede verse obstaculizada, lo que resulta en la formación de un charco de núcleo fundido cuando ocurren bloqueos severos dentro de los CRGTs debido al material congelado. En consecuencia, los fenómenos de congelación de los materiales del núcleo juegan un papel clave en la determinación de las consecuencias mecánicas de un CDA. Para validar un modelo de congelación implementado en nuestro código de análisis de CDA, ASTERIA-SFR, se realizó una simulación preliminar de la prueba THEFIS RUN#1. Los resultados del cálculo muestran que la congelación en la pared estructural y la formación de costra fueron fenómenos clave que afectaron el comportamiento de penetración, y la transferencia de calor estructural es un parámetro importante. Se requirió una notable reducción del coeficiente de transferencia de calor para reproducir la longitud de penetración observada en el experimento. Esto sugiere que el intercambio de momento y el régimen de flujo en el borde delantero, así como la transferencia de calor, deben ser bien modelados para predecir los fenómenos de congelación en CDAs que evolucionan rápidamente.