2r4.ijs.si

Primeri dolgoročnih raziskav v podporo

fuzijskim in fisijskim reaktorjem II - IV

generacije

Ivo KljenakOdsek za reaktorsko tehniko IJS

Drugo delovno srečanje o izzivih jedrske varnosti

26. 2. 2014

3r4.ijs.si

Področja

Termo-hidravlika (mehanika tekočin; prenos toplote

in snovi)

Težke nezgode

Trdnostna mehanika

Verjetnostne varnostne analize

4r4.ijs.si

Termo-hidravlika

Simulacije prehodnih pojavov v

primarnem sistemu reaktorja (1/3)

Namen: napoved poteka projektnih nezgod v

primarnem sistemu lahkovodnega reaktorja

Metodologija: uporaba sistemskih programov

RELAP5 (1D) in TRACE (3D)

Vključeno v US NRC CAMP (Code Application and

Maintenance Program)

5r4.ijs.si

Termo-hidravlika

Simulacije prehodnih pojavov v

primarnem sistemu reaktorja (2/3)

6r4.ijs.si

Termo-hidravlika

Simulacije prehodnih pojavov v

primarnem sistemu reaktorja (3/3)

7r4.ijs.si

Termo-hidravlika

Platforma NURESIM (1/2)

Tematika: simulacije prehodnih pojavov v primarnem

sistemu reaktorja

Projekt 7. OP EK NURESAFE: razvoj platforme NURESIM

Platforma NURESIM: skupek programov, ki obravnavajo

posamezne sisteme, in si medseboj izmenjujejo podatke:

• nevtronika (deterministični in Monte-Carlo)

• kinetika sredice

• termo-hidravlika sredice

• termo-hidravlika hladilnega sistema

• računska dinamika tekočin (CFD)

8r4.ijs.si

Prispevek IJS: modeliranje

protitoka v navpični cevi.

Termo-hidravlika

Platforma NURESIM (1/2)

Aplikacije: • “reflux condensation” v ceveh

uparjalnika tekom izlivne

nezgode

• protitok v vroči veji

9r4.ijs.si

Hlajenje divertorja fuzijskega reaktorja (1/2)

Kaseta

Plošča

Moduli

Hladilni prst

• Namen: optimizacija designa za

izboljšavo učinkovitosti hlajenja

• Sodelovanje med IJS in Karlsruhe

Institute of Technology

10r4.ijs.si

• Termo-hidravlične analize

(ANSYS CFX)

• Trdnostne analize (ABAQUS)

Študije konfiguracije šob

Napovedi toplotnih napetosti

Analize prenosa toplote in toka

Hlajenje divertorja fuzijskega reaktorja (2/2)

11r4.ijs.si

Težke nezgode

Tveganje zaradi vodika

Glej predstavitev I.Tiselj

Dolgoročne raziskave:

• razporejanje vodika

• zgorevanje vodika

12r4.ijs.si

Težke nezgode

Parne eksplozije

Interakcije med talino

reaktorske sredice in

hladilom

13r4.ijs.si

• Pospešeno staranje notranjih jeklenih struktur v reaktorski posodi zaradi nevtronskega sevanja.

• Mehanizmi: degradacija materiala nastopi zaradi kombinacije nevtronskega obsevanja, dinamičnih napetosti v materialu in korozije.

Trdnostna mehanika

Modeliranje radiacijskih poškodb v jeklu na

nivoju zrn (1/2)

14r4.ijs.si

• Razvoj konstitutivnih in topoloških modelov; vključitev v

računsko kodo

• Simulac. korozije in nastanka razpok

• Simulacija obremenitev v tlačnovodnem reaktorju

• Namen: zanesljivejša napoved življenjske dobe

komponent

Trdnostna mehanika

Modeliranje radiacijskih poškodb v jeklu na

nivoju zrn (2/2)

15r4.ijs.si

Verjetnostne varnostne analize

Pomemben del zagotavljanja varnosti elektrarn II in III

generacije

Vključene in zahtevane v regulativi (domači in

mednarodni)

Projekt 7. OP EK Advanced Safety Assessment

Methodologies: Extended PSA (ASAMPSA)

Namen: nadgradnja trenutne PSA metodologije z

upoštevanjem manj verjetnih dogodkov, vendar z

velikimi posledicami (zunanje tveganje) in kombinacije

dveh koreliranih ekstremnih zunanjih dogodkov (primer:

potres in poplava ali požar)

16r4.ijs.si

Primeri dolgoročnih raziskav v

podporo fuzijskim in fisijskim

reaktorjem 2 - 4 generacije

Ivo KljenakOdsek za reaktorsko tehniko IJS

Drugo delovno srečanje o izzivih jedrske varnosti26. 2. 2014