CFD analysis of stratification erosion phenomena in a nuclear reactor model containment
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA NUCLEARE
Relatori
relatore Prof. Ambrosini, Walter relatore Prof. Forgione, Nicola relatore Dott. Moretti, Fabio
Parole chiave
CFD
containment
contenimento
hydrogen
idrogeno
nuclear
nucleare
safety
sicurezza
Data inizio appello
15/06/2020
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
15/06/2090
Riassunto
Il progetto HYMERES (HYdrogen Mitigation Experiments for REactor Safety) nasce nel 2013 in ambito OECD/NEA, con la finalità di migliorare la comprensione dei fenomeni legati all'idrogeno all'interno del contenimento dei reattori nucleari, notoriamente importanti nell'ambito della sicurezza dei reattori. In questo contesto è stato condotto un benchmark svolto nell'apparato sperimentale PANDA del Paul Sherrer Institute (PSI). Il benchmark, composto da 4 esperimenti simili HP1-6-0, HP1-7-0, HP1-6-2 e ST1-2-2, tratta il mixing tra un getto di vapore e uno strato di elio in presenza o meno di ostacoli. La tesi, riguardante la fase ST1-2-2, si concentra sulla ricerca di un modello CFD che possa descrivere accuratamente il fenomeno. Le difficoltà che hanno caratterizzato le simulazioni sono la durata del transitorio (dell'ordine del migliaio di secondi) e le dimensioni del dominio del fluido (90 m^3). Sono stati utilizzati modelli di turbolenza a due equazioni come il k-ε (standard) e il SST (basato sul k-ω), con l'implementazione del modello di irraggiamento alle ordinate discrete di tipo P1. I risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli sperimentali e quelli ottenuti da altre organizzazioni. Gran parte delle simulazioni hanno dato prova di descrivere l'evoluzione della temperatura e delle frazioni di massa delle specie chimiche in maniera adeguata. Le simulazioni sono state eseguite tramite il codice ANSYS CFX 2019 R2.
