Análisis dinámico de reactores nucleares de lechos de esferas enfriados con gas Pubblico Deposited
Nuclear reactors are a complex system, in which multiple physical phenomena of different scales are involved, such as neutron processes, heat transport of fuel elements, and coolant. These phenomena are studied with the mathematical and physical tools provided by thermohydraulic and nuclear reactor physics, coupling them to represent feedback phenomena. In this thesis, a gas-cooled sphere bed reactor is mathematically modeled, and variations of various previously coupled nominal data are considered, such as coolant inlet temperature, gas flow at the inlet, and reactivity changes that affect fuel temperature, neutron density and, therefore, thermal power. Different scenarios are also considered in which the control rods will intervene, simulating the reactivity present in the core and, likewise, controlling the power or complete shutdown, all of this is conducted in a transitory manner. The scope of this analysis shows the importance of numerous factors that together and simultaneously determine the reactor power.
Los reactores nucleares son un sistema complejo, en el que se ven involucrados múltiples fenómenos físicos de diferente escala, tales como los procesos neutrónicos, el transporte de calor de los elementos de combustible y el refrigerante. Dichos fenómenos se estudian con las herramientas matemáticas y físicas brindadas por la termohidráulica y física de reactores nucleares, acoplándolos para representar los fenómenos de retroalimentación. En esta tesis, se modela matemáticamente un reactor de lecho de esferas enfriado por gas, y se consideran variaciones de diversos datos nominales previamente acoplados, como son: temperatura de entrada del refrigerante, flujo de gas a la entrada y cambios de reactividad que afecta a la temperatura del combustible, densidad de neutrones y, por lo tanto, a la potencia térmica. Se consideran además escenarios en los cuales intervendrán las barras de control, simulando la reactividad presente en el núcleo y, así mismo controlar la potencia o el apagado completo, todo esto se lleva a cabo de manera transitoria. Los alcances de este análisis muestran la importancia de diversos factores que en conjunto y simultáneamente determinan la de potencia del reactor.
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