KÍSÉRLETEK AZ ANCARA MÉRŐKÖRÖN

Hasonló dokumentumok
Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a be- és kilépő rész vizsgálata

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

SCWR ÜZEMANYAGBAN LEJÁTSZÓDÓ TERMOHIDRAULIKAI FOLYAMATOK MODELLEZÉSE AZ ANSYS CFX 10.0 KÓDDAL

CFX számítások a BME NTI-ben

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

A HPLWR tanulmányozásához használt csatolt neutronfizikai-termohidraulikai programrendszer továbbfejlesztése

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai

Beszámoló az. Új nukleáris energiatermelési módszerek technológiai elemeinek fejlesztése (NUKENERG) pályázatról szeptember augusztus 31

ALLEGRO gázhűtésű gyorsreaktor CATHARE termohidraulikai rendszerkódú számításai

MERVAY BENCE TDK DOLGOZAT

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Folyamatirányítás. Számítási gyakorlatok. Gyakorlaton megoldandó feladatok. Készítette: Dr. Farkas Tivadar

Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a be- és kilépő rész vizsgálata

DV285 lemezes hőcserélők, E típus

Hőszivattyúk - kompresszor technológiák Január 25. Lurdy Ház

Dinamikus modellek felállítása mérnöki alapelvek segítségével

Beszámoló az. Új nukleáris energiatermelési módszerek technológiai elemeinek fejlesztése (NUKENERG)

ALLEGRO Reaktorral Kapcsolatos Reaktorfizikai Kihívások XV. MNT Szimpózium

IV. generációs reaktorok kutatása. Czifrus Szabolcs BME NTI

Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a belépési hatás vizsgálata

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

Az SCWR-FQT tesztszakasz be- és kilépő részének CFD analízise

A szuperkritikus metán hőtani anomáliáinak vizsgálata. Katona Adrienn Energetikai mérnök BSc hallgató

Hermetikus tér viselkedése tervezési és tervezésen túli üzemzavarok során a Paksi Atomerőműben

Nemzeti Nukleáris Kutatási Program

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

Segédlet az ADCA szabályzó szelepekhez

1. feladat Összesen 21 pont

ÚJ NUKLEÁRIS ENERGIATERMELÉSI MÓDSZEREK TECHNOLÓGIAI ELEMEINEK FEJLESZTÉSE

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála:

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

Hidraulikai kapcsolások Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

HRB 3, HRB 4 típusú keverőcsapok

HRE 3, HRE 4 típusú keverőcsapok

HRB 3, HRB 4 típusú keverőcsapok

A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETI DÓZISADATAINAK ANALÍZISE

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Természettudományi Kar (TTK) Nukleáris Technikai Intézet (NTI)

Danfoss Kft. Távhőtechnikai, Ipari és HVAC Divízió

Folyadékh hidraulikai kapcsolásai. sai 2011 febr. 17. Hidraulikai kapcs. BME feb. 17.

Termodinamika (Hőtan)

Ellenörző számítások. Kazánok és Tüzelőberendezések

Virtus a jövőre szabott megoldás VIII. Ipari- és Technológiai Szakmai Nap

HRB 3, HRB 4 típusú keverőcsapok

Ultrahangos hőmennyiségmérők és más megoldások, alapfogalmak, táv-leolvasás, okos mérés. Szorcsik Gábor Metsys Gazdasági Szolgáltató Kft.

A HPLWR szuperkritikus nyomású reaktor egyensúlyi kampányszámítása

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA ÉPÜLETGÉPÉSZET ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK

Lemezeshőcserélő mérés

Fiziko-kémiai módszerek a finomkémiai ipar hulladékvizeinek kezelésére

1. feladat Összesen 17 pont

CFD vizsgálatok az ALLEGRO kerámia kazetta belső szubcsatornájára

zománcozott rozsdamentes - acél ECO 300 ism 6 fő l rozsdamentes - acél alkalmazható rossz hőszigetelésű épület esetén

Euleri és Lagrange szemlélet, avagy a meteorológia deriváltjai

KORSZERŐ ÁRAMLÁSMÉRÉS 1. - Dr. Vad János docens Általános áramlásmérési blokk: páratlan okt. h. kedd

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

Hőszivattyús rendszerek

Beszámoló az. Új nukleáris energiatermelési módszerek technológiai elemeinek fejlesztése (NUKENERG)

Kiválasztási segédlet

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai képzések

1. feladat Összesen 25 pont

ALLEGRO: Gázhűtésű gyorsreaktor Közép-Európában

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

Vizsgálatok a Hermet program termohidraulikai modelljével kapcsolatban

LEVEGŐZTETETT HOMOKFOGÓK KERESZTMETSZETI VIZSGÁLATA NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI SZIMULÁCIÓVAL

TU 7 NYOMÁSSZABÁLYZÓ ÁLLOMÁSOK ROBBANÁSVESZÉLYES TÉRSÉGÉNEK MEGHATÁROZÁSA ÉS BESOROLÁSA AZ MSZ EN :2003 SZABVÁNY SZERINT.

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

5kW, 6kW, 8kW, 10kW, 14kW, 16kW model. Levegő víz hőszivattyú. Waterstage

Perturbációk elméleti és kísérleti vizsgálata a BME Oktatóreaktorán

Danfoss Hőcserélők és Gömbcsapok

Ülékes szelepek (PN 6) VL 2 2-utú szelep, karima VL 3 3-utú szelep, karima

Lemezes hőcserélő XGF , -035, -050, -066

SCM motor. Típus

MERVAY BENCE TDK DOLGOZAT

SCM motor. Típus

VVER-440 (V213) reaktor (főberendezések és legfontosabb üzemi jellemzők)

TA-COMPACT-T. Kombinált fogyasztói szabályozó és beszabályozó szelepek Visszatérő hőmérséklet szabályozó szelep hűtési rendszerekhez

SZUPERKRITIKUS NYOMÁSÚ VÍZZEL HŰTÖTT REAKTOR CSATOLT REAKTORFIZIKAI - TERMOHIDRAULIKAI ELEMZÉSE

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

1.1 Emisszió, reflexió, transzmisszió

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Atomenergetikai alapismeretek

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Tar Dániel, Baranyai Gábor, Ézsöl György

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

MELCOR súlyos baleseti elemző kód validálása gázhűtésű gyorsreaktorra

DL drainback napkollektor rendszer vezérlése

LEVEGŐ VÍZ HŐSZIVATTYÚ

Környezetvédelmi előírásoknak megfelel: - Emissziós értékek 15% O 2 mellett: o NO x 100 mg/nm 3 o CO 100 mg/nm 3. Darabszám: 1

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

2.GYAKORLAT (4. oktatási hét) PÉLDA

A PAE 1-4. BLOKK HERMETIKUS TÉR SZIVÁRGÁS-KORLÁT CSÖKKENTÉS LEHETŐSÉGÉNEK VIZSGÁLATA. Az OAH-ABA-03/16-M1 kutatási jelentés rövid bemutatása

VILLANYBOJLEREK (VB) SZOLÁR TÁROLÓK (SOL) PUFFER TÁROLÓK (PE-PH) H Ô SZIVATTYÚS TÁROLÓK (HP)

AZ ÁLTALÁNOS KÖRNYEZETI VESZÉLYHELYZET LÉTREJÖTTÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK VIZSGÁLATA

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Szakmai fizika Gázos feladatok

A fűtési rendszer kiválasztása a hőközlő közeg gőz vagy folyadék legyen?

2. mérés Áramlási veszteségek mérése

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Átírás:

KÍSÉRLETEK AZ ANCARA MÉRŐKÖRÖN Kiss Attila*, Balaskó Márton**, Horváth László**, Kis Zoltán**, Aszódi Attila* *, **Magyar Tudományos Akadémia, Energiatudományi Kutatóközpont XV. MNT Nukleáris Technikai Szimpózium Erzsébet Nagy Szálloda 2016. december 8-9. Paks

A kutatás motivációja A szuperkritikus nyomású közegek (SCF), így víz (SCW) termohidraulikája (TH) aktív kutatás alatt álló terület, A nem-lineárisan változó anyagjellemzőknek nagy a hatása az SCW TH-ra, Az SCW-t hűtőközegként fogják használni a IV. gen. Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR) esetében (thermal-, fast-, SMR), Az SCW természetes cirkulációja fontos szerepet fog játszani az SCWR jövőbeni működése során: o Az SCWR lekapcsolt állapotában, o Baleseti helyzetekben, o A SMR SCWR-ek normál üzeme során, stb. A fentiek miatt szükségesnek láttuk a kis méretű, zárt ANCARA nevű mérőkör megtervezését, megépítését és rajta kísérletek végzését!

A vizsgált közeg: a szuperkritikus nyomású víz (SCW) SCW-ben nincs első fajú fázisátalakulás (forrás-kondenzáció), sem DNB, Pszeudokritikus átmenet: o az izobár fajhő globális maximum értéke jelzi o fokozódó hőátadás figyelhető meg a környezetében, Magas esetén: tömegfluxus/hőfluxus arány o a hőátadási tényező lecsökken, elfajul lokálisan (DHT), amely fali hőmérséklet maximumo(ka)t ( hot spots ) okoz a fűtött felületen. o Ennek a fizikai magyarázata még nem teljesen ismert, de numerikus áramlástani (CFD) módszerrel minőségileg számolható, így vizsgálható is.

A Szuperkritikus Nyomású Vízhűtésű Reaktor (SCWR) A Generation IV International Forum (GIF) által népszerűsített 6 koncepció egyike, Az SCWR az LWR-ek és a szuperkritikus nyomáson üzemelő kazánok tervein alapul, Hatékonysága: ~45%, a víz kritikus pontja fölött üzemel, (p kr = 22,064 MPa (vastagabb falú csövek!), T kr = 373,95 C), elvben egyszerűbb felépítés, Európai változata: High Performance Light Water Reactor (HPLWR).

Az ANCARA kör bemutatása: fő paraméterek ANCARA = MTA KFKI AEKI-BME NTI Budapest SuperCritical water test facility; Zárt mérőhurok az SCW természetes cirkulációjának kísérleti vizsgálatára; Együtt alkalmazott hagyományos méréstechnika és neutronradiográfia. Az ANCARA mérőkör fő méretei: Belső/külső átmérő*: 5/8 mm Falvastagság: 1,5 mm Meleg ág: 1000 mm Léghűtött: 750 mm Vízzel hűtött: 1300 mm Teljes csőhossz: 5200 mm Teljes térfogat: 102 cm 3 *A teljes körre állandó a belső átmérő értéke!

Az ANCARA kör bemutatása: felépítés AP2 (abszolút nyomás távadó) Nyomás szabályozó mágnes szelep Fűtőelemek (4 1000 W) H 4 H 3 H 2 Robosztus, C-tartóból készült állványzat Puffer tartály + AP3 Előhűtő: három léghűtő fokozat Léptetőmotoros mozgatású szelep, tömegáram szabályozásra H 1 SCW-víz hőcserélő Előfűtő elem (1000 W) AP1 (abszolút nyomás távadó)

Természetes cirkuláció az ANCARA körben

Az MTA EK saját fejlesztésű adatmegjelenítő és adatgyűjtő szoftvere a., Az on-line mérőkör séma, b., a mért paraméterek időbeli változása, c., a hőmérsékletváltozás vizualizációja.

A kör elhelyezése a Radiográfiai állomáson (Balra) Az ANCARA mérőkör szemből nézete a neutronnyaláb érkezésének irányából (Beam s Eye View (BEV)), (Jobbra) A mérőkör oldalnézete (a mérőkör csövének és a szcintillátorernyő távolsága 65 mm)

2016/12/12 Eredmények

Az állandósult állapotbeli karakterisztika A körben kialakuló tömegáram független a rendszer nyomásától, ha egyéb változók (pl. belépő hőmérséklet) állandó CFD validáció CFD validáció A tömegáram enyhén függ a belépő hőmérséklettől: minél nagyobb a belépő hőmérséklet, annál nagyobb a tömegáram

A nyomásesés a fűtött szakaszon CFD validáció Az SCW természetes cirkulációs áramlásában: az áramlás gyorsulás miatti nyomásesési komponens elhanyagolható (v=n 0,01 m/s=n 1 cm/s), a két domináns nyomásesési komponens a hidrosztatikus és a súrlódási (esetünkben alaki ellenállási komponens 0 Pa).

A fali hőmérséklet eloszlása a fűtött szakaszon CFD validáció Az ábra az E4 kísérlet során kimért állandósult állapotok hőmérséklet eloszlását mutatja (paraméter az összes fűtőteljesítmény Wattban, a hőmérséklet értékeket mutató szimbólumok nagysága mutatja a mérési hiba nagyságát: +/-3 C)

A neutronattenuáció a fűtött szakaszon 1/2 ROI a b c Neutronattenuációs képek a mérőkör 8-as számú termoelemének környezetéről 300 C-os folyadékhőmérséklet és 255 baros nyomás esetén (p R = 1,16): o a., Kép a mérőkör vízzel feltöltött állapotáról ( wet image ), o b., Kép a mérőkör víz nélküli állapotáról ( dry image ), o c., Az eredmény kép miután kivontuk a dry image-et a wet image-ből (az eredmény kép csak a vizet (SCW) mutatja).

Rel. density and rel. attenuation A neutronattenuáció a fűtött szakaszon 2/2 1.05 1.00 24 bar 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 rel. Att. ρ.rel(tb,p) 70 bar 158 bar 0.60 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 Temperature ( C) A közeg termohidraulikai anyagjellemzőinek és a radiográfiás felvételeknek az összehasonlítása arra a következtetésre vezetett, hogy a csökkenő neutronattenuáció (azaz növekvő transzmisszió) fő oka a közeg sűrűségének a hőmérséklet emelkedése miatti csökkenése. 159 bar 197 bar 247 bar 250 bar

Köszönöm a figyelmet! Kérdések? Kiss Attila, BME NTI www.reak.bme.hu/kissa kissa@reak.bme.hu A munka a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap által támogatott VKSZ_14-1-2015-0021 azonosító számú Nemzeti Nukleáris Kutatási Program keretében zajlott.