Flujo en dos fases en reactores nucleares de sal fundida Público Deposited
En esta tesis de maestría, se presenta en análisis dinámico de un reactor Nuclear de Sal Fundida (MSR, por sus siglas en inglés) en presencia de flujo burbujeante altamente disperso. Los modelos matemáticos utilizados consideran la transferencia de calor en flujo en dos fases (líquido-gas) sin equilibrio termodinámico y un modelo de flujos relativos para calcular las velocidades de cada una de las fases y la fracción volumen ocupada por la fase gas (fracción de vacíos). Los efectos de retroalimentación de los procesos neutrónicos con los fenómenos de transporte de calor y cantidad de movimiento, dentro y fuera del núcleo, i.e., en los intercambiadores de calor, son considerados porque son esenciales para entender el comportamiento dinámico del MSR. El decaimiento de los precursores de neutrones (neutrones emitidos después de la fisión), se llevan a cabo dentro y fuera del núcleo del reactor, debido a que el combustible también tiene la función de refrigerante y al pasar por los intercambiadores de calor tiene un efecto sobre la generación de potencia. La tecnología de reactores de sal fundida data de los años 50, y se están explorando nuevos diseños a partir del año 2002. Como su nombre lo indica el combustible nuclear es líquido, y la configuración es totalmente diferente a los reactores de combustible nuclear sólido, empezando porque no existen ensambles de combustible.
This master's thesis presents a dynamic analysis of a Molten Salt Nuclear Reactor (MSR) in the presence of highly dispersed bubbling flow. The mathematical models used consider heat transfer in two-phase flow (liquid-gas) without thermodynamic equilibrium (Jiménez Balbuena, 2021) and a relative flow model (Zuber, 1963) to calculate the velocities of each of the phases and the volume fraction occupied by the gas phase (void fraction). The feedback effects of the neutron processes with heat transport and momentum phenomena, inside and outside the core reactor, (i.e., in the heat exchangers), are considered due that they are essential to understand the dynamic behavior of the MSR. The decay of neutron precursors (neutrons emitted after fission) is carried out inside and outside the reactor core, because the nuclear fuel also has the function of cooling and when passing through the heat exchangers it has an effect on the power generation. Molten salt reactor technology dates to the 1950s, and new designs are being explored as of 2002. As the name implies, nuclear fuel is liquid, and the configuration is totally different from solid nuclear fuel reactors, starting because there are no fuel assemblies.
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