Technische Universiteit Delft

Kokendwaterreactoren
24 september 2002 | 10.30 uur
hr. R. Zboray | fysisch ingenieur TU Budapest, Hongarije.
promotoren | prof.dr.ir. H. van Dam en prof.dr.ir. T.H.J.J. van der Hagen (beiden fac TNW/IRI)

An experimental and modelling study of natural-circulation boiling water reactor dynamics.

De toepassing van natuurlijke circulatie van het koelmiddel in de nieuwe generatie van kokendwaterreactoren (BWRs) is veelbelovend aangezien een natuurlijke-circulatie BWR voordeliger en veiliger kan zijn dan hedendaagse geforceerde-circulatie BWRs.
In het kader van dit promotieonderzoek is de dynamica en stabiliteit van natuurlijke-circulatie BWRs bestudeerd. Experimenteel onderzoek is uitgevoerd met behulp van een natuurlijke circulatie thermohydraulische opstelling. Met een diversiteit van experimenten is de lineaire en niet-lineaire dynamica van het thermohydraulisch systeem van een natuurlijke-circulatie BWR in kaart gebracht. Het is voor de eerste maal experimenteel aangetoond dat natuurlijke-circulatie tweefasen-stromingen onderhevig zijn aan het Feigenbaum scenario dat tot chaotisch gedrag leidt. Om het experimentele potentieel te vergroten kan de thermohydraulische opstelling worden gekoppeld met een PC simulatie van het gedrag van de neutronenpopulatie in een werkelijke kernreactor. Verschillende methodes voor de koppeling van de opstelling en de simulatie zijn geïmplementeerd en getest om een optimale prestatie te garanderen. Dit hybride systeem is gebruikt om een werkelijke reactor te simuleren en zijn stabiliteit te bestuderen.
Naast experimenteel werk lag de nadruk van het onderzoek op het modelleren van de dynamica van natuurlijke circulatie BWRs. Met behulp van een vereenvoudigd analytisch model is de rol van de verschillende fysische verschijnselen in het ontstaan van instabiliteiten doorgrond. Het model is gebruikt om een BWR stabiliteitsmonitoringprobleem te bestuderen, en verbeteringen zijn aanbevolen. Berekeningen gebaseerd op het vereenvoudigd model, hebben geleid tot een methode om de stabiliteit van nieuwe BWR-ontwerpen te verbeteren door middel van het optimaliseren van de positie van het inlaatspruitstuk. Aanvullend numeriek onderzoek is met behulp van de geavanceerde thermohydraulische systeemcode MONA verricht.

Voor verder lezen:

* Analytical modeling of boiling water reactor dynamics by David Dominique Bernard van Bragt, 1998

* Statics and dynamics of a natural circulation cooled boiling water reactor by A.J.C. Stekelenburg, 1994

Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter
Communicatie & Marketing Groep / TU Delft
tel.: 015 2785454
fax.: 015 2781855
GSM: 06 20408176