Estudio termo hidráulico acoplado del plena de los generadores de vapor del reactor CAREM25 mediante CFD

CORZO F. SANTIAGO; DARIO GODINO; DAMIAN E. RAMAJO

2023-02-06/2023-06-22

1-18

Mecánica

Energia-Nuclear

El presente informe tiene como objetivo evaluar la transferencia de calor entre el líquido subenfriado que ingresa a los generadores de vapor y el vapor saturado que sale de ellos. Ambas corrientes están acopladas térmicamente en la zona de ingreso o plena, donde se dividen mediante un tabique o placa de gran espesor, que los aísla hidráulicamente pero permite la transferencia de calor desde la fase vapor a la fase líquida. Esto puede originar la pérdida local de temperatura del vapor y su condensación con el consecuente riesgo de arrastre de líquido hacia la turbina. Para evaluar dicha transferencia se modeló mediante CFD ambas fases y mediante CHT (Conjugate Heat Transfer) la transferencia de calor a través de los sólidos, en particular el tabique, pero también considerando todo el cuerpo sólido que envuelve al dominio fluido. Los resultados mostraron que para espesores del tabique de 35 mm la transferencia de calor es tal que se generan regiones con temperaturas por debajo de la saturación en la zona de vapor. Esto es fuertemente reducido al incrementar el espesor a 50 mm, pero aún permanecen algunas zonas con temperaturas bajas, aunque ocupan una porción muy reducida del tabique. No obstante, este espesor de 50 mm trae aparejadas dificultades constructivas que obligan a encontrar soluciones de otro tipo que permitan reducir el espesor del tabique a 35 mm pero aislando mejor ambas regiones fluidas. Para ello, CNEA propone emplear un encamisado delgado en la región líquida, manteniendo una zona de gap entre la superficie del tabique y la de la camisa.