Estudio de la Refrigeración del Reflector de Reactor SMR mediante Transferencia de Calor Conjugada

Resumen

Los Reactores Modulares Pequeños (SMR, por debajo de 300 MWe, según la OIEA) ofrecen una solución prometedora para mitigar el cambio climático gracias a su rápida implementación y menor costo. Un componente clave de los SMR es el reflector radial que rodea el núcleo, mejorando la eficiencia de los neutrones y protegiendo la vasija del reactor de la irradiación, mientras evita la desviación de caudal por by-pass. Sin embargo, su proximidad al núcleo genera calentamiento por frenado de radiación gamma, lo que requiere una adecuada refrigeración. Este trabajo presenta una metodología para evaluar el campo de temperatura tridimensional del reflector de un SMR usando Transferencia de Calor Conjugada (CHT) y Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) con OpenFOAM. Se verificaron las temperaturas máximas bajo condiciones de operación a plena potencia mediante simulaciones acopladas fluido-sólido, comenzando con un canal individual y extendiendo el análisis a un modelo a escala 1/6 del reflector. Los resultados subrayan la importancia de considerar el perfil axial de temperatura en los canales refrigerantes para el cálculo del sólido, desarrollándose así una metodología adecuada para el análisis termohidráulico de reflectores en SMR.