Validación de Modelo CFD Multifásico de Drenaje del Tanque Reflector del Reactor OPAL

Abstract

En un reactor nuclear, ante alguna anomalía en el funcionamiento del mismo, por ejemplo, fallas en los sistemas asociados a la refrigeración, deben existir mecanismos que permitan el rápido apagado del reactor para asegurar la integridad estructural del núcleo y sus componentes. Algunas instalaciones deben contar con dos sistemas de parada, los cuales deben ser independientes y diversos entre sí. El reactor multipropósito OPAL cuenta con un primer sistema de parada que involucra la inserción de barras de control en el núcleo y un segundo sistema de parada que consiste en el vaciado del material reflector, en este caso, agua pesada. Las características y tiempos de vaciado son críticos para asegurar el correcto apagado del reactor. El objetivo del presente análisis es validar un modelo computacional de modo de contar con una herramienta confiable para diseños futuros de tanques reflectores y sus sistemas de seguridad asociados. Para ello se desarrolló, en ANSYS Fluent, un modelo transiente multifásico agua-aire a fin de predecir, mediante el uso de CFD, la curva de caudal y de nivel dentro del tanque reflector en función del tiempo. Los resultados obtenidos son comparados con mediciones tomadas en un modelo físico a escala 1:1 construido para tal fin.