Zadání bakalářské/diplomové práce

Transkript

1 Analýza systémového chování experimentální smyčky S-ALLEGRO V rámci projektu SUSEN Udržitelná energetika bude vyprojektována a postavena experimentální heliová smyčka S-Allegro. Tato smyčka má modelově ověřit systémové chování reaktorového konceptu GFR (Gas-cooled Fast Reactor). Použitím systémového kódu (RELAP, ATHLET, TRACE, ) budou simulovány předpokládané provozní stavy smyčky a bude provedena jejich analýza. Popis experimentální smyčky, definice hlavních komponent a jejich vlastností, tvorba modelu smyčky v daném výpočtovém kódu, simulace provozních stavů, analýza dosažených výsledků, závěrečná doporučení pro provoz smyčky.

2 Analýza systémového chování smyčky S - CO2 V současné době probíhá v Centru výzkumu Řež výstavba experimentální smyčky S-CO2. Tato smyčka bude sloužit primárně k testování přestupu tepla v různých provozních podmínkách (p, T), dále ke korozním a erozním experimentům vybraných materiálů a ke zkoumání nestabilit proudění v různě otápěných kanálech. Médium ve smyčce je oxid uhličitý o nadkritických parametrech. Max. provozní teplota: 550 C Max. tlak vysokotlaké části: 25 MPa Max. tlak nízkotlaké části: 12,5MPa Max.průtok: 0,35 kg/s Celkový tepelný výkon: 120 kw Použitím systémového kódu (RELAP, ATHLET, TRACE, ) budou simulovány předpokládané provozní stavy smyčky a provedena jejich analýza. Popis experimentální smyčky, definice hlavních komponent a jejich vlastností, tvorba modelu smyčky v daném výpočtovém kódu, simulace nominálního stavu, definice přechodových stavů s vlivem na bezpečnost a jejich simulace, analýza dosažených výsledků, závěrečná doporučení pro provoz smyčky v havarijních scénářích.

3 Numerická analýza stability proudění ve smyčce s nadkritickými médii (CO2, H2O) Jedním z klíčových problémů u reálných tepelných oběhů (elektráren) je kmitání systému. To může být způsobeno nejen vnějšími mechanickými vlivy, ale i vlastním prouděním uvnitř systému (Flow Induced Vibrations). Studium tohoto jevu je velice důležité pro správný návrh otápěného systému, zejména u médií jako je voda a CO2 při přechodu pseudokritického bodu. Centrum výzkumu Řež buduje experimentální smyčku s oxidem uhličitým, která umožňuje ověření nestability proudění v různě otápěných paralelních kanálech. Vypracování výpočtového modelu, provedení analýzy stability různých provozních režimů, návrh experimentálních podmínek pro ověření výpočtů, porovnání výsledků výpočtů oproti experimentálním datům, úprava výpočtového modelu.

4 Analýza systémového chování smyčky HTHL* V současné době probíhá v Centru výzkumu Řež výstavba experimentální smyčky HTHL SUSEN (High Temperature Helium Loop). Tato smyčka bude sloužit primárně ke korozním experimentům vybraných materiálů v prostředí helia, dále k ověření udržení různých chemických režimů a čištění helia od plynných či mechanických nečistot. Aktivní kanál smyčky bude umístěn v aktivní zóně reaktoru LVR 15. Max. provozní teplota: 900 C Nominální tlak: 9 MPa Max.průtok: 40 kg/hod Celkový tepelný výkon: 120 kw Použitím systémového kódu (RELAP, ATHLET, TRACE, ) budou simulovány předpokládané provozní stavy aktivního kanálu v součinnosti s reaktorem LVR 15 a bude provedena jejich analýza. Popis experimentální smyčky se zaměřením na aktivní kanál, rešerše vhodných výpočetních kódů, tvorba modelu ve zvoleném výpočtovém kódu, simulace nominálního stavu, definice přechodových stavů s vlivem na bezpečnost a jejich simulace, analýza dosažených výsledků, závěrečná doporučení pro provoz/odstavení smyčky v havarijních scénářích.

5 Modelování proudění tekutého kovu v prostředí magnetického pole V rámci řešení projektů pro fúzní technologie řeší Centrum Výzkumu Řež problematiku proudění eutektika Pb-Li v testovacím modulu TBM (Test Blanket Module), který slouží k produkci paliva pro tokamak. V okolí tokamaku je prostředí se silným magnetickým polem, které do značné míry ovlivňuje proudění tekutých kovů v tomto prostředí, tlakové ztráty a transport hmoty. Max. provozní teplota: 450 C Nominální tlak: 0,2 MPa Max.průtok: (0,2-1) kg/s Intenzita magnetického pole: 1-3 Tesla Rešerše CFD modelování MHD efektu, validace vybraného modelu na experimentálních datech, model vybrané části potrubí TBM, vyhodnocení výsledků.

6 Modelování proudění a fázové přeměny tekutého kovu v prostředí reaktoru MYRRHA* Mezi jeden z konceptů reaktorů IV. generace patří perspektivní koncept tekutým kovem chlazeného rychlého reaktoru. Jedním z klíčových problémů vzhledem k pasivní bezpečnosti reaktoru je zamrzání systému havarijního odvodu tepla DHR (Decay Heat Removal). Tato problematika je jedním z výzkumných témat, kterým se společnost Centrum výzkumu Řež bude v příštích letech zabývat. Rešerše CFD modelování fázové změny v prostředí těžkých tekutých kovů (HLM), návrh experimentu pro ověření procesu zamrzání kovu, návrh experimentální matice, návrh instrumentace dle předběžných návrhových výpočtů, vyhodnocení výsledků oproti experimentu interní validace CFD kódu.