haku: @keyword SCWR / yhteensä: 6
viite: 3 / 6
Tekijä:Kurki, Joona
Työn nimi:Computational modeling of a supercritical-water-cooled reactor
SCWR-reaktorin laskennallinen mallintaminen
Julkaisutyyppi:Lisensiaatintutkimus
Julkaisuvuosi:2010
Sivut:88      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Teknillisen fysiikan laitos
Oppiaine:Ydin- ja energiatekniikka   (Tfy-56)
Valvoja:Salomaa, Rainer
Ohjaaja:Hänninen, Markku
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  58   | Arkisto
Avainsanat:thermal hydraulics
neutronics
SCWR
HPLWR
termohydrauliikka
neutroniikka
SCWR
HPLWR
Tiivistelmä (fin): Kansainvälisen GIF-järjestön jatkotutkimuksia varten valitsemat neljännen ydinreaktorisukupolven konseptit sisältävät reaktorin, jonka jäähdytteenä toimii ylikriittiseen tilaan paineistettu vesi.
Tätä SCWR-reaktoria tutkitaan ympäri maailman erilaisissa kansallisissa sekä kansainvälisissä tutkimushankkeissa.
Euroopassa SCWR-reaktorin tutkimus on keskittynyt HPLWR-nimellä tunnettuun toteutukseen.

Tässä tutkimuksessa esitellään laskennallisia menetelmiä SCWR-reaktorin termohydrauliikan ja neutroniikan mallintamiseen, tavoitteena turvallisuus- ja transienttianalyysit koko laitoksen mittakaavassa.
Nämä menetelmät on toteutettu APROS-systeemianalyysiohjelmistoon.

Tutkimuksessa käytetty termohydraulinen malli perustuu kaksifluidimalliin, joka on muunneltu mahdollistamaan laskenta ylikriittisellä ja alikriittisellä painealueella, sekä saumattomat siirtymät näiden alueiden välillä.
Työssä tarkastellaan ylikriittisellä painealueella tarvittavia lämmönsiirron sekä kitkan vaikutusta kuvaavia sulkeumalakeja, jotka on myös toteutettu laskentajärjestelmään.
Työssä esitellään myös muunnellun kaksifluidimallin sekä sulkeumalakien verifiointia ja validointia.

Työssä käytetty neutroniikkamalli puolestaan perustuu kolmiulotteiseen kaksiryhmädiffuusiomenetelmään.
Tämä malli, joka on alun perin suunniteltu nykyisten toisen sukupolven ydinvoimalaitosten mallintamiseen, soveltuu suoraan myös SCWR-reaktorin termis-spektrisen sydämen tarpeisiin.

Tämän tutkimuksen ensimmäisessä osassa esitettyjä menetelmiä sovelletaan HPLWR-reaktorin laskennalliseen mallintamiseen.
Termohydrauliikan ja neutroniikan laskentahilojen sekä muiden laskentajärjestelmän tarvitsemien syöttötietojen luomista esitellään, ja lopulta mallia käytetään muutaman turvallisuusanalyysin laskemiseen.
Näillä analyyseilla pyritään arvioimaan HPLWR-reaktorin turvallisuuskonseptia, sekä selvittämään tässä tutkimuksessa esitettyjen menetelmien pätevyyttä.
Tiivistelmä (eng): The fourth generation of nuclear energy systems, as selected by the Generation IV International Forum (GIF) for further research, includes a reactor cooled with water pressurized to supercritical conditions.
Research on this Supercritical-Water-Cooled Reactor is carried out around the globe in different national and international projects.
In Europe, the research on SCWR's is focused on a specific implementation of the concept called the High Performance Light Water Reactor.

In this thesis, methods for computational modelling of the thermal-hydraulic and neutronic behaviour of the SCWR, with an aim on safety and transient analyses on a plant-wide scale, are presented.
These models are implemented in the system analysis code APROS.

The thermal-hydraulic model is based on a two-fluid formalism, which has been modified to allow simulation both at subcritical and supercritical pressure regions, as well as in seamless transitions between these two regions.
Constitutive laws describing heat transfer and friction phenomena at supercritical pressures are reviewed and implemented in the calculation system.
Verification and validation of the modified two-fluid model and supercritical-pressure constitutive laws are presented.

The neutronic model is based on a three-dimensional two-neutron group diffusion model.
The model which has been developed with the current generation II nuclear reactors in mind, can be directly adapted to the modelling of the SCWR with a thermal-spectrum core.

The methods presented in the first part of this thesis are applied to computational modelling of the HPLWR.
Generation of the thermal-hydraulic and neutronic nodalizations of the HPLWR and other input data required by the solution system are discussed.
Finally the created model is used for a few safety analyses of preliminary nature, in order to assess the safety concept of the HPLWR, and to examine the capability of the methods developed in this thesis.
ED:2011-03-08
INSSI tietueen numero: 41562
+ lisää koriin
INSSI