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Previous issue date: 2013 / Programa: Ciência e Tecnologia Nucleares – IEN/CNEN
A reatividade de um reator refrigerado a água é controlada utilizando-se barras de controle ou diluição de boro na água do refrigerante do circuito primário. O boro 10 (10B) é considerado um absorvedor de nêutrons eficiente, principalmente quando utilizado na absorção de nêutrons térmicos. Estudos transitórios com deficiência na homogeneização de boro em reatores PWR tornam-se importante, pois a solução de ácido bórico é adicionada ao refrigerante do circuito primário auxiliando no controle das taxas de fissão no núcleo do reator. Após desligamento do reator, o boro presente no refrigerante tem a função de manter o reator no estado de subcriticalidade. Caso haja a introdução de água borada com baixa concentração no circuito primário, torna-se necessário fazer um aumento da concentração desta solução e assegurar que o refrigerante esteja bem homogeneizado, evitando que água com pouca quantidade de boro atinja o núcleo. O objetivo deste trabalho é simular a homogeneização do boro no pressurizador de um reator nuclear avançado. É utilizada uma seção de testes, que representa ¼ de um pressurizador de um reator nuclear modular. Através da utilização do código CFX, programa computacional que permite análises termohidráulica de diferentes tipos de escoamento, foram simulados três exemplos em diferentes condições de operação. A partir destes resultados foram analisados parâmetros que podem influenciar nesta homogeneização. Estudos de casos como variação das dimensões da tubulação de entrada e saída, variação da vazão e mudança de posicionamento das entradas e saídas, foram feitos com o objetivo de encontrar parâmetros que podem auxiliar na otimização da homogeneização do boro. Os resultados encontrados mostram que os fatores analisados podem ser alterados no projeto a fim de se obter melhores condições de operação. / The reactivity of a water cooled reactor is controlled using control rods or boron dilution in water of the primary circuit. The boron-10 (10B) is an efficient neutron absorber, especially when used in the absorption of thermal neutrons. Transient studies with disabilities in the homogenization of boron in PWR reactors become important as the boric acid solution is added to the primary circuit coolant in order to help control the rate of fission in the reactor core. After the reactor shutdown, the boron present in the coolant has the function of maintaining reactor subcriticality. If low concentrated boron solution enters in the primary circuit, it becomes necessary to inject boron and to assure that the coolant will be well homogenized in order to increase the concentration and thus preventing water with small amounts of boron to reach the core. The aim of this study is to simulate the boron homogenization in the pressurizer of an advanced nuclear reactor. It is used a test section, which represents a quarter of a modular nuclear reactor pressurizer. By using the CFX code, a computer program that allows thermal hydraulic analysis of different types of flow, three examples were simulated using different operating conditions. With the results, it was analyzed the parameters that could influence this homogenization. Case studies such as variation of the dimensions of the water inlet and outlet tubes, flow variation and change in positioning of entrances and exits were made with the goal of finding parameters that could help the optimization of the homogenization of boron. The results confirm that the issues analyzed can be changed in the project in order to obtain the best operating condition.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:carpedien.ien.gov.br:ien/532 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | ROSA, José Eduardo Pereira da |
| Contributors | SAMPAIO, Paulo Augusto Berquo de, BITTENCOURT, Marcelo de Siqueira Queiroz, BEZERRA, Jair de Lima, MOREIRA, Maria de Lourdes |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional do IEN, instname:Instituto de Engenharia Nuclear, instacron:IEN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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