Az SCWR-FQT tesztszakasz be- és kilépő részének CFD analízise

Kiss Attila, Vágó Tamás és Aszódi Attila cikke a NUKLEON legújabb számában.
 

Az SCWR-FQT (Supercritical Pressure Water Cooled Reactor-Fuel Qualification Test) projekt egy 2010-ben meghirdetett és elnyert Európai Uniós FP7-es kutatási projekt, amelyben 6 európai partner (köztük a BME NTI) dolgozik együtt. A projekt célja egy tesztkör megtervezése és a tervek korszerű elemző kódokkal való analízise. A tesztkör a Prága melletti Řež -i kutatóintézet (CVR) LVR-15-ös reaktorába kerülne elhelyezésre 2015 után. Az analíziseknek olyan részletességűeknek kell lenniük, hogy a cseh nukleáris hatóságnál történő majdani engedélyeztetési folyamatot is megalapozzák. 

Maga a teszt kör egy primer körből és egy-egy szekunder és tercier körből valamint kisegítő berendezésekből áll. A primer kör lényegi része, az úgynevezett aktív csatorna az LVR-15-ös reaktor egyik kazettája helyére kerül majd. Az aktív csatorna függőleges orientációjú, cső a csőben elrendezésű elem két-két felfelé és lefelé áramló huzammal. Az utolsó felfelé áramló huzam elején (alul) található a 680 mm magas tesztszakasz, fölötte egy 4,2 m magas ellenáramú hőcserélő (rekuperátor), majd a hűtő fokozat következik az aktív csatornából való kilépés előtt. Az aktív csatornában áramló közeg nyomása 25 MPa, hőmérséklete pedig 280°C-500°C között változik. A tesztszakaszban 4 darab 7 mm belső és 8 mm külső átmérőjű 600 mm aktív hosszú nukleáris üzemanyag fog helyet kapni, amelyeket axiális irányban alul és fölül egy-egy távtartó elem biztosít. Minden egyes pálca köré egy-egy úgynevezett helikális távtartót (wrapped wire spacer) tekernek majd, ami a radiális irányú távtartáson túl kiváló hűtőközeg keveredést okoz a tesztszakaszban. A BME NTI egyik feladata a tesztszakasz be- és kilépő geometriájának optimalizálása annak érdekében, hogy stabil és homogén belépő és megfelelő keveredést mutató kilépő áramképet biztosítsunk a majdani kísérletek során.