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Tesi etd-09212010-160401


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
POLI, FRANCESCO
URN
etd-09212010-160401
Title
Analisi di prove sperimentali di interazione metallo liquido-acqua mediante il codice SIMMER in supporto allo sviluppo dei LMFRs
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Supervisors
relatore Prof. Oriolo, Francesco
relatore Prof. Ambrosini, Walter
relatore Dott. Forgione, Nicola
relatore Dott. Ciampichetti, Andrea
Parole chiave
  • simulazione numerica
  • SGTR
  • LMFRs
  • SIMMER code
  • LBE
  • metalli liquidi pesanti
Data inizio appello
11/10/2010;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
11/10/2050
Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi ha avuto come oggetto l’analisi, mediante il codice SIMMER, dell’interazione energetica tra metallo liquido e acqua, fenomeno fisico di estrema rilevanza per la sicurezza dei LMFRs in quanto esso può presentarsi a seguito di un incidente di rottura di uno dei tubi del generatore di vapore del reattore.
Nella prima fase del lavoro vengono presentati alcuni dei principali modelli per la valutazione quantitativa degli aspetti energetici dell’interazione, con particolare riguardo alla stima della frazione di energia interna del metallo liquido che viene convertita in lavoro meccanico, causa di possibili danni per le strutture all’interno del reattore stesso.
Nella fase successiva dell’attività di ricerca sono state analizzate alcune prove sperimentali, effettuate in passato presso il Forschungszentrum Karlsruhe, riguardanti l’iniezione di aria ad alta pressione in una piscina di acqua stagnante e finalizzate allo studio del fenomeno caratteristico della fase di espansione del vapore in un incidente severo. Sono state effettuate simulazioni di tre prove mediante il codice FLUENT ed i risultati ottenuti sono stati confrontati sia con i dati sperimentali disponibili sia con quelli prodotti dalla versione 2D del codice SIMMER in un lavoro parallelo, ottenendo un ragionevole accordo.
Successivamente, è stato effettuato lo studio dell’interazione tra LBE ed acqua mediante l’analisi di prove sperimentali, effettuate in Giappone su di un’apparecchiatura ad effetti separati, e la loro successiva simulazione mediante la versione 3D del codice SIMMER.
La parte finale del lavoro ha riguardato l’applicazione di entrambe le versioni del codice SIMMER a due prove sperimentali di interazione LBE-acqua condotte sull’apparecchiatura LIFUS 5, situata presso il Centro di Ricerca ENEA del Brasimone. Il buon accordo tra i risultati ottenuti dal codice ed i dati sperimentali fornisce un contributo significativo all’attività di qualifica del codice stesso.

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