abstrato
-
O pressurizador de um reator nuclear é o dispositivo presente no circuito primário de reatores do tipo PWR que acomoda as oscilações na pressão que o refrigerante sobre quando ocorrem transientes na operação do reator. O objetivo deste trabalho é a análise e modelagem do comportamento pressurizador de um reator compacto. Foi realizada a modelagem simplificada baseada nos aspectos termodinâmicos do refrigerante, nas características geométricas do pressurizador utilizado e no sistema de controle proposto para o conjunto de aquecedores utilizados. As simulações foram realizadas por meio do software Matlab, ferramenta computacional que possibilita trabalhar com variáveis contínuas e discretas, além do uso de declarações e rotinas para obtenção das propriedades termodinâmicas da água e para a determinação de solução raízes de equações não lineares encontradas no decorrer da simulação. Os resultados obtidos forma encontrados com valores presentes em simulações que contemplavam fenômenos mais complexos, como a variação de energia devido à formação de bolhas na região de líquido e a formação de condensado na região de vapor. Estudos de caso foram realizados sobre o desempenho do pressurizador quando sujeito a falhas nos controladores presentes em seus aquecedores por problemas de instrumentação, bem como a análise de propostas diferentes de controladores e por fim é sugerida uma breve análise do fenômeno de elevação ebulioscópica que ocorre no refrigerante devido à presença do ácido bórico, utilizado como absorvedor de nêutrons do reator nuclear e que pode ser considerado um solvente não volátil
-
The pressurizer of a nuclear reactor is the device located in primary coolant system of PWR that accommodates the oscillations in the pressure of the coolant when transients occur in the operation of the reactor. The subject of this work is the analysis and the modeling of the behavior pressurizer of a compact nuclear reactor. The simplified modeling was done based on thermodynamics properties of the coolant, on the geometric features of the pressurizer and on the control system suggested to the set of heaters. Simulations were done in Matlab, a computational tool that enables the handling of continuous and discrete data, besides the use of statements and routines to request thermodynamics data of water from steam tables and to determine the solution of the roots of non-linear equations observed in the simulation. The results were compared with simulations that contemplate more complex phenomena such as energy changes associated to the motion of bubbles formed in the water region and drops condensed in the steam region. Case studies were done about the performance of the pressurizer when it undergoes to failures in the controllers presented in its heaters due instrumentation problems, as well as the analysis of proposals for different controllers and ultimately it is suggested a simple analysis of the ebullioscopic elevation that happens in the coolant due the presence of boric acid, used as a neutron absorber of the nuclear reactor and considerate as a non-volatile solvent
... mais
