• reattore a fusione nucleare
• iter
• condensazione a contatto diretto
• sistema di sicurezza

Lo scopo della tesi è quello di studiare gli effetti della condensazione del vapore in seguito ad un eventuale incidente in una centrale nucleare a fusione, con conseguente aumento improvviso della pressione nel circuito di raffreddamento, in particolare, ci si propone di determinare il Coefficiente di Scambio Termico nella condensazione a contatto diretto tramite un accurato calcolo della superficie di scambio utilizzando avanzati programmi di elaborazione immagini.Questo lavoro illustra l'elaborazione delle immagini del getto di vapore che condensa in una piscina d'acqua a pressioni sub-atmosferiche. L'analisi ha permesso di determinare i regimi di condensazione del vapore che dipendono da tre parametri principali: pressione di uscita a valle, temperatura dell'acqua e portata massica di vapore per foro. Sono state analizzate dapprima otto prove effettuate con uno sparger ad un foro in regime di condensazione stabile valutando il coefficiente di scambio medio di e la lunghezza del getto di vapore. Le loro correlazioni sono state determinate e confrontate con quelle valide in condensazione diretta a pressione atmosferica. Queste ultime correlazioni non mettono in evidenza l’importanza che il potenziale pilota ha nella condensazione a pressione sub-atmosferica. In seguito sono state effettuate e analizzate 6 prove con uno sparger a 6 fori per simulare un incidente Small LOCA utilizzando un serbatoio in scala ridotta, ma conservando la portata di vapore avendo amplificato i tempi del transitorio secondo l’opportuna legge di scala. L’attività ha caratterizzato i regimi della condensazione diretta del vapore DDC in condizioni sub-atmosferica attraverso l’acquisizione di video e la conseguente analisi dell’immagine relativa alla piuma di vapore e dunque ha stabilito che le lunghezze del getto possono variare tra 20 e120 mm, mentre l’area dell’interfaccia acqua-vapore è compresa nell’intervallo 1000-20000 mm2; di conseguenza è stato calcolato il valore del coefficiente di scambio medio HTC che varia tra 20 e 200 KW/m2k°. Infine sono state proposte nuove correlazioni mettendo in evidenza che i fenomeni di condensazione in condizioni sub-atmosferiche dipendono principalmente dal potenziale pilota B = 1.2 anziché 0.04 relativamente a HTC e (-0.9) anziché (-0.7) relativamente a L/D. Le precedenti considerazioni contribuiscono ad arricchire la scarsa letteratura scientifica riguardante lo studio dei fenomeni in condizioni di vuoto e costituiscono un feedback ingegneristico per tutti gli sviluppatori del progetto ITER.