Estudio de la estratificación de temperatura en la rama fría de un PWR con el código CFD ANSYS-CFX

Abstract

El shock térmico presurizado (PTS - Pressurized The rmal Shock) es un tema importante en la seguridad de los reactores nucleares. El PTS ocurre cuando la pared de la vasija caliente se expone a un fluido a baja temperatura y alta presión duran te la inyección de refrigerante de emergencia tras un accidente de pérdida de refrigerante (LOCA - Los s Of Coolant Accident). Este tipo de sucesos en los que la vasija se refrig era de manera excesiva pueden afectar a la seguridad debido a que el estrés térmico al que se somete a la vasija junto con la irradiación que ésta soporta produce una pérdida de ductilidad de l a vasija. Una de las series de test realizados dentro del pro yecto OECD ROSA investiga la estratificación de temperatura en las ramas frías y en el downcomer de un PWR durante la inyección de agua de los ECCS bajo condiciones de circulación natural monofá sica y bifásica. El primer test, T1-1 se realiza en condiciones cuasi-estáticas con diferentes inven tarios de masa. La condición inicial del test corresponde a la circulación natural a 15.5 MPa y 1 00% de inventario en el primario con una potencia del reactor del 2% de la potencia nominal a escala. El agua de los ECCS a 300K se inyecta en las ramas frías A y B, en este orden una detrás de la otra, durante 80s aplicando dos diferentes flujos másicos de entrada de los ECCS. En este artículo se presentan los resultados del an álisis completo del Test 1-1 del proyecto OECD ROSA mediante el código ANSYS-CFX. El objetivo de e ste estudio es la validación del código para la simulación de casos en los que las fuerzas de empuj e juegan un papel importante junto con la utilización de diferentes modelos de turbulencia qu e tiene implementados el código ANSYS-CFX.