The PTR system allows the EPR2 fuel pool to be cooled. The evacuation of the residual power fromthe pool is ensured by several heat exchangers and pumps, which have to be dimensioned in order to meetdifferent requirements.In order to dimension them, the worst-case scenario of the components must first be determined.Sensitivity to external conditions and efficiency studies enable to propose a heat exchanger design tomeet the requirements. A parametric study then allows to study more precisely the influence of thegeometry of the exchanger on the heat transfer. This allows to guide the conception of a CFD study ofthe design on the Comsol software in order to validate it. The proposed design can then be integratedinto the PTR cooling train. The train is modeled with FloMaster, in order to compute the head losses inthe hydraulic system and to propose a pump altimetry preventing cavitation.The dimensioning case of the exchangers corresponds to the operating case of the PTR trains duringunit shutdown, while the scenario that facilitates cavitation corresponds to the boiling of the fuel pool.The temperature of the cold source RRI is a sensitive data for the operation of the exchangers. In addition,the placement of the baffles and the space between the tubes play a determining role in the heat removal.It was difficult to construct the desired exchanger geometry in CFD. A compromise model was thusidentified and studied in CFD. The FloMaster study showed that the pressure drop in the PTR network isabout 15.5 mCE at the considered flow rate. Cavitation in a main train is not a problem if the pumps arelowered by at least 1.8 meters from the pool suction point.The sizing study therefore allowed us to propose a heat exchanger design close to the specifications,but this could not be precisely studied in CFD. The pressure drop study allowed to propose a pumpaltimetry preventing cavitation. / PTR-systemet gör det möjligt att kyla bränslebassängen i EPR2. Evakueringen av den återstående energin frånfrån bassängen säkerställs av flera värmeväxlare och pumpar, som måste dimensioneras för att uppfyllaolika krav.För att kunna dimensionera dem måste man först fastställa det värsta tänkbara scenariot för komponenterna.Känslighet för yttre förhållanden och effektivitetsstudier gör det möjligt att föreslå en värmeväxlardesign somuppfyller kraven. En parametrisk studie gör det sedan möjligt att mer exakt studera påverkan avväxlarens geometri har på värmeöverföringen. Detta gör det möjligt att vägleda utformningen av en CFD-studie avav konstruktionen i programvaran Comsol för att validera den. Den föreslagna konstruktionen kan sedan integrerasi PTR-kyltåget. Tåget modelleras med FloMaster, för att beräkna huvudförlusterna ihydraulsystemet och för att föreslå en pumphöjdmätning som förhindrar kavitation.Dimensioneringsfallet för växlarna motsvarar driftsfallet för PTR-tågen under driftavställning avenhetens avstängning, medan det scenario som underlättar kavitation motsvarar kokning av bränslebassängen.Temperaturen hos den kalla källan RRI är en känslig uppgift för driften av växlarna. Dessutom måsteplaceringen av bafflarna och utrymmet mellan rören en avgörande roll för värmeavledningen.Det var svårt att konstruera den önskade växlargeometrin i CFD. En kompromissmodell identifierades därföridentifierades och studerades i CFD. FloMaster-studien visade att tryckfallet i PTR-nätverket ärcirka 15,5 mCE vid det aktuella flödet. Kavitation i ett huvudtåg är inte ett problem om pumparna ärsänks med minst 1,8 meter från poolens sugpunkt.Dimensioneringsstudien gjorde det därför möjligt för oss att föreslå en värmeväxlardesign som ligger nära specifikationerna,men detta kunde inte studeras exakt i CFD. Tryckfallsstudien gjorde det möjligt att föreslå en pumpaltimetri som förhindrar kavitation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-338937 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Rubler, Thomas |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:019 |
Page generated in 0.0018 seconds