Simula????o num??rica de um acidente tipo perda lenta de vaz??o em um reator nuclear de pesquisa

• Autor(a) principal: SCURO, NIKOLAS L.
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30317
• topic: iear-1 reactor; research reactors; reactor accidents; loss of flow; loss of coolant; slowing-down; fission neutrons; lbloca; reactor cooling systems; natural convection; computer codes; computerized simulation; experiment results

As simula????es num??ricas de acidentes em reatores nucleares de pesquisa necessitam de constante aprimoramento, originando metodologias validadas, o que permite aproximar os c??lculos num??ricos a um comportamento f??sico. O trabalho proposto consiste em elaborar uma metodologia num??rica tridimensional para an??lise de um acidente tipo perda lenta de vaz??o, comumente nomeado de SLOFA, do ingl??s, slow loss of flow accident, para o reator nuclear IEA-R1. Utilizando c??digos num??ricos para escoamentos tridimensionais (ANSYS CFX??) foi poss??vel observar a din??mica do escoamento, prever a localiza????o da temperatura m??xima do revestimento e o instante da invers??o do sentido de escoamento. Sete modelos de turbul??ncia foram analisados individualmente para elabora????o da metodologia, por??m, in??meras dificuldades foram observadas no processo de solu????o para os modelos ZE, EVTE, SSG, k - ??, k - ??, SST e DES. O modelo que atendeu aos requisitos estabelecidos, entre eles, tempo computacional e solu????o num??rica compat??vel com solu????o f??sica, foi o modelo de turbul??ncia k - ??. Entre as justificativas para este resultado pode-se citar a aus??ncia da lei logar??tmica de parede e simplicidade na solu????o das equa????es de transporte para condi????o analisada. Os resultados apresentaram alinhamento quantitativo e qualitativo com as curvas de temperatura experimentais. Nas condi????es de regime permanente quanto para o regime transiente, o desvio m??ximo observado foi de 3,4??C para temperatura. As curvas de temperatura num??rica capturam o mesmo comportamento f??sico observado nos testes experimentais, tanto no instante da invers??o do escoamento, quanto no in??cio da perda dos efeitos do empuxo. Portanto, esta metodologia tridimensional representa um avan??o frente aos resultados apresentados pelos c??digos unidimensionais reportados na literatura (RELAP, MERSAT, CATHARE) para a mesma base de dados experimental, visto que o desvio m??dio observado nestes c??digos ?? de 7,2??C.