Tesis:
Contribución al análisis de transitorios térmicos accidentales en los componentes de un reactor de fusión nuclear
- Autor: SORIA RAMIREZ, Antonio
- Título: Contribución al análisis de transitorios térmicos accidentales en los componentes de un reactor de fusión nuclear
- Fecha: 1990
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: INGENIERIA NUCLEAR
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/5122/
- Director/a 1º: PERLADO MARTIN, José Manuel
- Resumen: En el diseño de los componentes directamente enfrentados con el plasma en un reactor de fusión por confinamiento magnético es necesaria la evaluación de las consecuencias de accidentes que involucran disfunciones en el sistema de refrigeración correspondiente a cada uno de ellos. Las condiciones de trabajo de los componentes estudiados son extremadamente severas, actuando simultáneamente varios procesos de transporte de energía. De entre ellos, se analiza la eficacia de la radiación térmica y la convección natural como mecanismos de seguridad pasiva. La descripción correcta de los fenómenos presentes requiere la puesta a punto de un modelo mixto de transmisión del calor (conducción-radiación-convección), mediante una aproximación de elementos finitos. Las diferentes escalas de tiempo asociadas a cada uno de esos fenómenos producen un sistema de ecuaciones rígido en la integración temporal. Por otra parte, la no linealidad intrínseca del problema considerado, introduce rigidez en la discretización espacial. Se propone un método original de control simultaneo sobre el error en la integración temporal y sobre el tamaño del paso de tiempo, basado en la combinación de algoritmos secantes (cuasi-newton) y un método de continuación o de longitud de arco impuesta. Se han analizado secuencias accidentales globales, utilizando varios diseños de referencia correspondientes al Next European Torus (NET), para aplicarse posteriormente al análisis bidimensional de la placa divertora del reactor ITER (International Tokamak Experimental Reactor), con el objetivo de evaluar las consecuencias de varios tipos de accidentes de pérdida de capacidad refrigerante, y de definir los materiales y la geometría óptimos para el componente. Si se asegura la extinción de la reacción de fusión en el plasma tras la iniciación de un accidente, la radiación térmica y la convección natural son capaces de contrarrestar los efectos del calor residual y la inercia térmica de los componentes. El tiempo de extinción del plasma determina la severidad del accidente, habiéndose identificado sus valores mínimos para diversas situaciones