Simulación del experimento RBHT con Trace mediante un modelo detallado de un elemento combustible

Abstract

[ES] La termohidráulica de reflujo representa un conjunto importante de fenómenos durante un hipotético accidente por pérdida de refrigerante (LOCA). Estos fenómenos deben simularse con precisión mediante códigos de sistemas para determinar la respuesta de la planta a un LOCA. A pesar de la importante investigación sobre la termohidráulica de inundación, todavía existe incertidumbre en estos cálculos. Como resultado, la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) lleva a cabo investigaciones experimentales de termohidráulica de inundación con el fin de proporcionar datos para el desarrollo de modelos y validar sus códigos de sistemas, que se utilizan para proporcionar una confirmación independiente de la validez de las presentaciones de los licenciatarios. La NRC actualmente está evaluando y mejorando el motor computacional TRAC/RELAP (TRACE) código para análisis de estimación óptima de reactores de agua ligera. Si bien el cálculo de la recarga por TRACE parece ser razonable, se necesita una mayor precisión a medida que el código se aplica a aumentos de energía y nuevos diseños de plantas para garantizar un margen aceptable entre la planta esperada rendimiento y los límites reglamentarios. La predicción precisa de las consecuencias de una LOCA es importante porque es uno de los escenarios de accidente postulados que determinan la potencia central autorizada y varios otros parámetros operativos. Adquirir datos fundamentales y detallados para usar en el desarrollo de modelos para inundaciones durante una LOCA, la NRC patrocinó el diseño y la construcción de las instalaciones para una prueba de transferencia de calor de haz de varillas (RBHT). Algunos de estos datos detallados sólo han sido posibles recientemente debido a recientes avances en tecnología de instrumentación para mediciones de caudal bifásico. Este proyecto describe los componentes y la instrumentación de la instalación de prueba RBHT. Con modelos de código y datos mejorados para simular LOCA, podemos predecir con mayor precisión las consecuencias de estos escenarios y proporcionar mejores bases técnicas para las regulaciones asociadas con tales accidentes. Como resultado, este estudio ayudará a asegurar que las actuales regulaciones son efectivas y eficientes.

[EN] The thermal-hydraulics of the Reflood transients represent an essential set of phenomena during a hypothetical loss of coolant accident (LOCA). These phenomena must be accurately simulated using system codes to determine the plant's response to a LOCA. Despite significant research on reflood thermal-hydraulics, these calculations are still uncertain. As a result, the Nuclear Regulatory Commission (NRC) conducts experimental reflooding thermal-hydraulic research to provide data for model development and validation of its system codes, which are used to provide independent confirmation of the validity of the licensee submissions. The NRC is currently evaluating and improving the TRAC/RELAP (TRACE) code computational engine for best estimate analysis of light water reactors. While the calculation by TRACE appears to be reasonable, greater accuracy is needed as the code is applied to power surges and new plant designs to ensure an acceptable margin between expected performance and regulatory limits. Accurate prediction of the consequences of a LOCA crucial because it is one of the postulated accident scenarios that determine the authorized central power and several other operating parameters. To acquire fundamental and detailed data for use in developing models for flooding during a LOCA, the NRC sponsored the design and construction of a rod bundle heat transfer test (RBHT) facility. Some of this detailed data have only recently become possible due to recent advances in instrumentation technology for two-phase flow measurements. This project describes the components and instrumentation of the RBHT test facility. With improved code and data models to simulate LOCA, we can more accurately predict the consequences of these scenarios and provide better technical foundations for the regulations associated with such accidents. As a result, this study will help ensure that current laws are practical and efficient.