Projekti / Programi
01. januar 1999
- 31. december 2003
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
2.13.00 |
Tehnika |
Procesno strojništvo |
|
1.07.00 |
Naravoslovje |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
|
Koda |
Veda |
Področje |
T160 |
Tehnološke vede |
Jedrsko inženirstvo in tehnologija |
T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
T200 |
Tehnološke vede |
Termično inženirstvo, uporabna termodinamika |
T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
P240 |
Naravoslovno-matematične vede |
Plini, dinamika tekočin, plazma |
jedrska tehnika, projektne nezgode, resne nezgode, varnost, termo-hidravlika, prehodni pojavi, dvofazni tokovi, verjetnostne varnostne analize, tveganje, trdnostna mehanika, verjetnostna lomna mehanika
Raziskovalci (21)
Organizacije (1)
št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
85.605 |
Povzetek
Znanost o varnosti je moderno interdisciplinarno področje, ki varuje okolje in pomembno prispeva k uspešnemu preprečevanju in obvladovanju potencialnih nezgodnih situacij v kompleksnih industrijskih sistemih, tudi jedrskih napravah. Varnostne raziskave temeljijo na dveh različnih, vendar komplementarnih pristopih: determinističnem in verjetnostnem. Le skupna in usklajena uporaba obeh pristopov pri analizi pojavov in komponent v kompleksnem sistemu lahko vodi do izboljšanja varnosti. Nosilna področja temeljnih in razvojnih raziskav varnosti, dinamičnega obnašanja, zanesljivosti in tveganja kompleksnih tehnologij na področju jedrske tehnike, ki bodo vključena v program, so: termo-hidravlične varnostne analize, verjetnostne varnostne analize in trdnostne varnostne analize. V področje termo-hidravlike sodijo predvsem simulacije prehodnih pojavov in nezgod v eksperimentalnih napravah in jedrskih elektrarnah ter modeliranje izbranih fizikalnih procesov. Temeljne raziskave s tega področja bodo vsebovale :
- simulacijo termo-hidravličnih eksperimentov, ki se izvajajo bodisi na integralni napravi BETHSY, locirani v Grenobleu, ali na eksperimentalni napravi PMK NVH v Budimpešti. Rezultati teh raziskav bodo, med ostalim, pomembno prispevali k potrditvi veljavnosti računalniškega paketa RELAP5, ki je v svetu namenjen termo-hidravličnim varnostim analizam,
- raziskave podobnostnih kriterijev za prenos rezultatov izmerjenih in dobljenih na pomanjšanih eksperimentalnih napravah na dejanske kompleksne sisteme ali razmere,
- analize negotovosti simuliranih predikcij potekov izbranih izlivnih nezgod v jedrskih napravah,
- modeliranje potekov osnovnih prehodnih pojavov v jedrskih elektrarnah med projektnimi in resnimi nezgodami.
V okviru verjetnostnih varnostnih analiz bomo razvijali metode, ki so usmerjene v izboljšanje načrtovanja vzdrževanja in preizkušanja kompleksnih sistemov in njihovih komponent. Razvijali bomo tudi nove metode za projektiranje računalniške opreme, programov in algoritmov povezanih z varnostjo. Rezultati teh raziskav bodo pomembno prispevali k zmanjševanju možnosti za napake v takih sistemih, s tem pa se bo povečala njihova zanesljivost in varnost. Ker imajo negotovosti vhodnih podatkov pri oceni razpoložljivosti komponent pomemben vpliv na negotovost rezultatov verjetnostnih varnostnih analiz, bomo razvijali nove modele, ki bodo omogočali vključevanje lingvističnih podatkov.
Raziskave na področju trdnostne mehanike bodo usmerjene predvsem v napovedovanje nosilnosti starajočih se komponent v kompleksnih tehnoloških sistemih. Predvidena glavna tema raziskav je razvoj novih modelov in algoritmov za verodostojno simulacijo nastajanja in propagacije poškodb, ki bi lahko ogrozile celovitost izbranih komponente ali sistemov. Bistvena prispevka teh raziskav bosta predvsem model, ki upošteva naključne vidike nastanka in razvoja poškodb (npr., mesto nastanka in širjenje medkristalnih napetostno-korozijskih razpok) in model, ki bo popisoval vplive nezanesljivega odkrivanja poškodb na stenah izbranih komponent.
Pomen za razvoj znanosti
Na področju termo-hidravlike bodo raziskave med drugim predstavljale prispevek na naslednjih področjih : podobnostna teorija mehanike tekočin za dvofazne tokove, popis dvofaznega toka z dvofluidnim modelom (modeliranje udarnih valov), popis dvofaznega toka z zasledovanjem medfazne površine (modeliranje nestabilnosti pri vodoravnem razslojenem toku), Lagrangeov popis dvofaznega dispergiranega toka (modeliranje uparjanja v vertikalnem kanalu), popis turbulentnega toka z metodo simulacije velikih vrtincev (modeliranje naravne konvekcije v talini jedrske sredice in konvektivnega mešanja vodika v zadrževalnem hramu jedrske elektrarne), verjetnostni popis večfaznega toka (modeliranje mešalne faze parne eksplozije). Na področju verjetnostnih varnostnih analiz bodo raziskave metode vrednotenja zanesljivosti prispevale k povezavi teorije verjetnosti in Booleove algebre. Metoda za vključevanje lingvističnih podatkov predstavlja nov pristop za oceno stanja komponente in pomeni razvoj na področju integracije teorije verjetnosti in mehkih množic.
Raziskave na področju trdnostne mehanike so pomembne za področje verjetnostne lomne mehanike. Največje prispevke pričakujemo pri modeliranju medkristalnih razpok, pri čemer je potrebno upoštevati naključno razporeditev kristalnih zrn.
Pomen za razvoj Slovenije
Medtem ko tehnologijo za jedrsko napravo običajno zagotavljajo tuji dobavitelji, ker jih je v svetu le nekaj, pa odgovornosti in odločitev v zvezi z njeno jedrsko varnostjo nobena država ne more in ne sme prepustiti tujim institucijam. Predlagani raziskovalni program bo zagotavljal izobraževanje in izpopolnjevanje domačih, visoko usposobljenih strokovnjakov, raziskovalcev in znanstvenikov, ki so pomembni za zagotavljanje jedrske varnosti.
Na področju termo-hidravlike so rezultati raziskav namenjeni neposredni uporabi pri razvijanju in izpopolnjevanju vhodnega modela jedrske elektrarne Krško za računalniški program RELAP5, ki predstavlja osnovo za varnostne analize prehodnih pojavov in predpostavljenih nezgodnih scenarijev elektrarne. Izpopolnjeni model ter z njim opravljene analize bodo pomembno prispevale k obratovalni varnosti jedrske elektrarne Krško.
Na področju verjetnostnih varnostnih analiz bodo nova spoznanja pri razvoju metode za izboljšanje načrtovanja vzdrževanja in preizkušanja kompleksnih sistemov in njihovih komponent prispevala k izboljšanju zanesljivosti varnostnih sistemov in pospešila razvoj predpisov na osnovi tveganja. Razvoj metode za oceno stanja komponent z integracijo teorije verjetnosti in mehkih množic bo prispevek k lažjemu prenosu znanja s področja raziskav v področje uporabe. Aplikacije omenjene metode bodo še povečale zanesljivost do sedaj narejenih verjetnostnih varnostnih analiz za jedrsko elektrarno Krško ter občutno povečale njihovo praktično uporabnost.
Na področju trdnostne mehanike bodo rezultati predvsem pomembni za napovedovanje nosilnosti starajočih se komponent v kompleksnih tehnoloških sistemih. Recesija in močno oslabljeni investicijski cikel v Sloveniji v zadnjih letih zaradi okrnjene modernizacije močno prispevata k staranju opreme v še delujočih sistemih. Vrhunsko domače znanje s področja ocenjevanja podaljševanja varne življenske dobe takih sistemov zato ocenjujemo kot pomembno za razvoj slovenske industrije v bodočnosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo