With the coming of Generation IV systems, there is a need for thermal-hydraulic codes to model such advanced reactors. Codes for High Temperature Gas-cooled Reactors (HTGRs) already exist, but often suffer from insufficient validation and little user experience. Therefore, some existing codes created for Light Water Reactors are updated with HTGR related features. In this study, the feasibility of providing the TRACE thermal-hydraulics code with those features is analysed. Two models were used, one of a pebble bed core, one of a prismatic block reactor. For this purpose the effective conductivity test of the High Temperature Test Unit was taken as a benchmark for the pebble bed core. For the prismatic block reactor a model of the GEMINI+ reactor was created. This would allow to simulate not only steady state, but also Depressurised Loss of Forced Cooling scenarios. For both models the effective conductivity is known to play a major role and, consequently, a model to incorporate such feature was developed and implemented within TRACE's control system module. Results show that TRACE has a good potential for HTGR simulation, but currently available models still provide unstable solutions. It is concluded that TRACE needs additional adjustments in order to be employed for HTGR safety analyses in the future. / Med fjärde generationens system på ingång, finns det ett behov av termisk-hydrauliska koder för att modellera sådana avancerade reaktorer. Koder för gaskylda högtemperaturreaktorer (HTGR) finns redan, men lider ofta av otillräcklig validering och liten användarupplevelse. Därför uppdateras vissa befintliga koder som skapats för lättvattenreaktorer med HTGR-relaterade funktioner. I denna studie analyseras möjligheten att tillhandahålla TRACE termisk-hydraulisk kod med dessa funktioner. Två modeller användes, den ena av en pebble-bed reaktor, den andra av en prismatisk blockreaktor. För detta ändamål togs det effektiva konduktivitetstestet för högtemperaturtestenheten som ett riktmärke för pebble-bedens härd. För den prismatiska blockreaktorn skapades en modell av GEMINI+-reaktorn. Detta skulle göra det möjligt att simulera inte bara steady state, utan även scenarier med trycklös förlust av forcerad kylning. För båda modellerna är den effektiva konduktiviteten känd för att spela en stor roll och följaktligen utvecklades och implementerades en modell för att införliva en sådan funktion inom TRACEs kontrollsystemmodul.. Resultaten visar att TRACE har en god potential för HTGR-simulering, men för närvarande tillgängliga modeller ger fortfarande instabila lösningar. Slutsatsen är att TRACE behöver ytterligare justeringar för att kunna användas för HTGR-säkerhetsanalyser i framtiden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-320202 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Joosten, Eva |
| 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 ; 2022:196 |
Page generated in 0.003 seconds