Consejo de Seguridad Nuclear. III. Otras disposiciones. Comunidades autónomas. Convenio. (BOE-A-2024-26347)
Resolución de 10 de diciembre de 2024, del Consejo de Seguridad Nuclear, por la que se publica el Convenio con la Universitat Politècnica de València, la Universitat Politècnica de Catalunya y la Universidad Politécnica de Madrid, para la ejecución de Proyecto I+D sobre «Participación en los Proyectos de Mantenimiento de Códigos CAMP de la NRC y Programas Experimentales Termohidráulicos de NEA/OECD (ATLAS, RBHT, POLCA y SYSTHER), y su aplicación a Plantas Españolas (CAMP-ESPAÑA)».
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BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO
Martes 17 de diciembre de 2024
Sec. III. Pág. 173418
estudiada, que ha dado lugar a unos modelos mecanicistas basados en los mecanismos
fundamentales que rigen la temohidráulica, en lugar de basarse en correlaciones
empíricas que a menudo están restringidas a un rango concreto de aplicabilidad.
Sin embargo, los nuevos diseños de combustibles (materiales de vaina, de rejillas,…),
las condiciones operativas en la actualidad (grado de quemado, niveles iniciales de
oxidación,…), así como la necesidad de liberar ciertos conservadurismos en los modelos,
vienen demandando una actualización de las bases de datos experimentales soporte que
pueda conducir a la confección de modelos más realistas y modernos. La USNRC está
promoviendo, con tal objetivo, un programa experimental en la instalación RBHT (Rod
Bundle Heat Transfer) a través de la NEA/OECD. RBHT es una instalación experimental de
efectos separados, situada en Penn State University (PSU), para el análisis de
fenomenología de refrigeración local en varillas y elementos combustible. Fue diseñada y
construida en 1998 con el objetivo de obtener datos para el desarrollo y la evaluación del
código TRACE de la US NRC, especialmente en la fase de «reflood» del LOCA. Objetivos
de la instalación son los siguientes:
– Simular la reinundación en un elemento combustible moderno con una distribución
de termopares altamente detallada para medir un perfil de temperatura a lo largo del
elemento.
– Obtener medidas de tamaño de gota antes y después de las rejillas separadoras
para proporcionar mejores datos para la ruptura de la gota.
– Medir las temperaturas de la rejilla espaciadora para determinar el tiempo y las
condiciones en que se produce el remojado de la rejilla.
– Obtener velocidades de gota.
– Obtener temperaturas de vapor con un detalle axial significativo.
– Obtener una medición detallada del gradiente de presión axial en el elemento.
– Realizar experimentos de manera que prolongue las condiciones relativamente
estables para aumentar los datos en varios regímenes de transferencia de calor.
El objetivo fundamental del proyecto RBHT es la realización de nuevos experimentos
en condiciones de la fase de reinundación (reflood) de un accidente LOCA, con
condiciones de entrada no estacionarias ni constantes, y la realización de ejercicios
benchmark (BM) para la simulación de los resultados con evaluación de las
incertidumbres asociadas.
En concreto, el programa experimental explotará la capacidad de producir en RBHT
diferentes caudales de entrada variable y medidas detalladas de los efectos de rejilla, del
efecto del espaciador y de tamaños de gota. Se pretende realizar estudios paramétricos
con una amplia variedad de condiciones de contorno e iniciales en presión, caudales de
entrada, subenfriamiento a la entrada, calor residual, etc.
A partir de la evaluación de los resultados se espera desarrollar modelos
termohidráulicos mejorados y más mecanicistas. Es decir, modelos para procesos físicos
que se basen en los mecanismos fundamentales que gobiernan la termohidráulica, en
lugar de basarse en correlaciones empíricas, dado que estas últimas a menudo se
restringen a un rango específico de aplicabilidad.
En la fase I se realizaron numerosos casos experimentales para condiciones con
tasas de reinundación iguales y superiores a 2,5 cm/s, pero pocos experimentos con
tasas menores (por debajo de 2,5 cm/s) o caudales de entrada variables que son más
probables en un escenario de hipotético accidente. La fase II se centrará en bajas tasas
de reinundación, así como en bajos subenfriamientos a la entrada. Estas condiciones
son relevantes para enfriamientos a largo plazo, y pueden ser de interés para algunos
reactores modulares pequeños.
La matriz experimental incluye una variedad de condiciones que darán como
resultado la ebullición de una película de gotas dispersas y el enfriamiento con vapor en
gran parte del elemento. Las bajas tasas de inundación son únicas y representan una
variedad de condiciones de inundación con muy poca información previa: tasas de
cve: BOE-A-2024-26347
Verificable en https://www.boe.es
Núm. 303
Martes 17 de diciembre de 2024
Sec. III. Pág. 173418
estudiada, que ha dado lugar a unos modelos mecanicistas basados en los mecanismos
fundamentales que rigen la temohidráulica, en lugar de basarse en correlaciones
empíricas que a menudo están restringidas a un rango concreto de aplicabilidad.
Sin embargo, los nuevos diseños de combustibles (materiales de vaina, de rejillas,…),
las condiciones operativas en la actualidad (grado de quemado, niveles iniciales de
oxidación,…), así como la necesidad de liberar ciertos conservadurismos en los modelos,
vienen demandando una actualización de las bases de datos experimentales soporte que
pueda conducir a la confección de modelos más realistas y modernos. La USNRC está
promoviendo, con tal objetivo, un programa experimental en la instalación RBHT (Rod
Bundle Heat Transfer) a través de la NEA/OECD. RBHT es una instalación experimental de
efectos separados, situada en Penn State University (PSU), para el análisis de
fenomenología de refrigeración local en varillas y elementos combustible. Fue diseñada y
construida en 1998 con el objetivo de obtener datos para el desarrollo y la evaluación del
código TRACE de la US NRC, especialmente en la fase de «reflood» del LOCA. Objetivos
de la instalación son los siguientes:
– Simular la reinundación en un elemento combustible moderno con una distribución
de termopares altamente detallada para medir un perfil de temperatura a lo largo del
elemento.
– Obtener medidas de tamaño de gota antes y después de las rejillas separadoras
para proporcionar mejores datos para la ruptura de la gota.
– Medir las temperaturas de la rejilla espaciadora para determinar el tiempo y las
condiciones en que se produce el remojado de la rejilla.
– Obtener velocidades de gota.
– Obtener temperaturas de vapor con un detalle axial significativo.
– Obtener una medición detallada del gradiente de presión axial en el elemento.
– Realizar experimentos de manera que prolongue las condiciones relativamente
estables para aumentar los datos en varios regímenes de transferencia de calor.
El objetivo fundamental del proyecto RBHT es la realización de nuevos experimentos
en condiciones de la fase de reinundación (reflood) de un accidente LOCA, con
condiciones de entrada no estacionarias ni constantes, y la realización de ejercicios
benchmark (BM) para la simulación de los resultados con evaluación de las
incertidumbres asociadas.
En concreto, el programa experimental explotará la capacidad de producir en RBHT
diferentes caudales de entrada variable y medidas detalladas de los efectos de rejilla, del
efecto del espaciador y de tamaños de gota. Se pretende realizar estudios paramétricos
con una amplia variedad de condiciones de contorno e iniciales en presión, caudales de
entrada, subenfriamiento a la entrada, calor residual, etc.
A partir de la evaluación de los resultados se espera desarrollar modelos
termohidráulicos mejorados y más mecanicistas. Es decir, modelos para procesos físicos
que se basen en los mecanismos fundamentales que gobiernan la termohidráulica, en
lugar de basarse en correlaciones empíricas, dado que estas últimas a menudo se
restringen a un rango específico de aplicabilidad.
En la fase I se realizaron numerosos casos experimentales para condiciones con
tasas de reinundación iguales y superiores a 2,5 cm/s, pero pocos experimentos con
tasas menores (por debajo de 2,5 cm/s) o caudales de entrada variables que son más
probables en un escenario de hipotético accidente. La fase II se centrará en bajas tasas
de reinundación, así como en bajos subenfriamientos a la entrada. Estas condiciones
son relevantes para enfriamientos a largo plazo, y pueden ser de interés para algunos
reactores modulares pequeños.
La matriz experimental incluye una variedad de condiciones que darán como
resultado la ebullición de una película de gotas dispersas y el enfriamiento con vapor en
gran parte del elemento. Las bajas tasas de inundación son únicas y representan una
variedad de condiciones de inundación con muy poca información previa: tasas de
cve: BOE-A-2024-26347
Verificable en https://www.boe.es
Núm. 303
