Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Razvoj metod in modelov za simulacije termohidravličnih pojavov v inovativnih jedrskih reaktorjih

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.13.01  Tehnika  Procesno strojništvo  Večfazni sistemi 

Koda Veda Področje
T160  Tehnološke vede  Jedrsko inženirstvo in tehnologija 

Koda Veda Področje
2.11  Tehniške in tehnološke vede  Druge tehniške in tehnološke vede 
Ključne besede
jedrska termohidravlika, jedrski reaktorji IV generacije
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (19)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  32747  Ovidiu-Adrian Berar  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  42 
2.  33647  Sandi Cimerman    Tehnični sodelavec  2012 - 2014 
3.  07025  dr. Leon Cizelj  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  949 
4.  34611  Raphael Stephae Connes  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2012 - 2014 
5.  32442  dr. Oriol Costa Garrido  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  87 
6.  33540  dr. Martin Draksler  Energetika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  100 
7.  34612  Romain Claude Henry  Energetika  Raziskovalec  2012 - 2014  23 
8.  35547  dr. Tadej Holler  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2012 - 2014  31 
9.  05570  dr. Ivo Kljenak  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  460 
10.  16435  dr. Boštjan Končar  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  359 
11.  14572  dr. Matjaž Leskovar  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  431 
12.  02852  dr. Borut Mavko  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  930 
13.  35548  dr. Jure Oder  Energetika  Raziskovalec  2012 - 2014  58 
14.  08661  dr. Andrej Prošek  Energetika  Raziskovalec  2011 - 2014  586 
15.  35549  dr. Matej Tekavčič  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2012 - 2014  86 
16.  12057  dr. Iztok Tiselj  Energetika  Vodja  2011 - 2014  456 
17.  32599  dr. Mihaela Irina Uplaznik  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2011 - 2014  23 
18.  29182  dr. Mitja Uršič  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2011 - 2013  255 
19.  26470  dr. Andrija Volkanovski  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2011 - 2014  168 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  88.507 
2.  1554  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko  Ljubljana  1627007  33.692 
Povzetek
Predlog projekta je razdeljen v dva razmeroma neodvisna dela, ki pa jima je skupno to, da obravnavata termohidravliko jedrskih reaktorjev. Prvi del projekta se nanaša na termohidravliko reaktorjev hlajenih s tekočo kovino, drugi del pa na vodno hlajene reaktorje.   Za analize hlajenja oplodnih jedrskih reaktorjev hlajenih s tekočimi kovinami so potrebne simulacije turbulentnih tokov z nizkimi Prandtlovimi števili. V predlaganem projektu bomo izvedli podrobne direktne numerične simulacije toka v kanalu pri višjih Reynoldsovih številih, vključno z vezanim prenosom toplote pri nekaterih nizkih Prandtlovih številih, različnih razmerjih termične aktivnosti in različnih debelinah stene. Ti rezultati bodo dali natančne podatke o Nusseltovih številih, povprečnih temperaturnih profilih, profilih termičnih fluktuacij v tekočini in v steni, in ob-stenskih profilih turbulentnih Prandtlovih števil. Na vse te parametre bolj ali manj vpliva bližina vroče stene. Rezultati bodo izračunani s pomočjo psevdo-spektralnega programa za simulacijo tokov v kanalu in jih bo mogoče uporabiti za razvoj turbulentnih modelov prenosa toplote v tekočih kovinah, ki so potrebni v programih računske dinamike tekočin.   Za reaktorje, ki bodo v prihodnosti morda hlajeni z vodo pri nadkritičnih tlakih, bomo opravili simulacije prehodnih pojavov med, pri katerih hladilo istočasno nastopa v enem delu sistema v nadkritičnem stanju, v drugem delu pa v podkritičnem stanju. Pri simulacijah nadkritičnih tokov, ki predstavljajo normalno obratovalno stanje reaktorja, se stisljivost in specifična toplota pri prehodu psevdo-kritične krivulje lahko spremenita za en ali dva velikostna reda v območju nekaj stopinj Kelvina. Ta oster, še vedno pa zvezen prehod lahko povzroči številne težave pri numeričnih simulacijah dinamike tekočin. Namen projekta je nadgradnja modelov pri nadkritičnih tlakih in temperaturah in njihov preizkus v okviru obstoječega enodimenzionalnega programa WAHA, da bo le-ta deloval tudi v tem območju. Parne tabele v nadkritičnem območju bodo uporabne tudi za CFD simulacije prehodnih pojavov pri nadkritičnih tlakih in temperaturah. Naslednji cilj so simulacije prehodnih pojavov, ki so pomembni v primeru nezgodnih stanj in prehodov tekočine iz nadkritičnega v podkritično stanje (zlom posode/cevi z nadkritično vsebino in iztekanje na podkritični tlak).
Pomen za razvoj znanosti
Turbulentni prenos toplote v tekočih kovinah: - Ustvarili smo nova znanja in podrobne podatke o turbulentnem prenosu toplote pri nizkih Prandtlovih številih. Podatkovne baze z vsemi glavnimi statističnimi parametri, ki opisujejo turbulentni tok in je z njimi mogoče testirati in preverjati modele turbulence v grobih modelih računalniške dinamike tekočin so prosto dostopne vsem raziskovalcem. - Podrobno je opisana interakcija med temperaturnimi fluktuacijami v tekočini in v steni, ki jo tekočina hladi. Ti podatki so primerni za preverjanje modelov, s katerimi se raziskuje mehanizme termičnega utrujanja materialov. Prehodni pojavi z nadkritično vodo in kritični tok skozi zlom: - Enačbo stanja za vodo v nadkritičnem območju smo aproksimirali z različnimi metodami, ki jih je mogoče uporabiti v programih za računalniško dinamiko tekočin. Analizirali smo prednosti in slabosti posameznih aproksimacij. - Modele dvofaznega kritičnega toka smo preizkusili s simulacijami dveh eksperimentov. Uporaba modela v novi geometriji in z novimi robnimi pogoji nemške eksperimentalne naprave je pokazala na razmeroma velika razhajanja meritev in simulacij.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagane osnovne raziskave so omogočile vključitev Slovenije v mednarodno raziskovalno skupnost, ki se ukvarja z razvojem novih tipov jedrskih reaktorjev in s tem na posreden način odprlo vrata v to skupnost tudi ostalim slovenskim raziskovalnim skupinam in podjetjem. Projekt je med drugim predstavljal tudi del slovenskega prispevka k štiriletnemu projektu 7. okvirnega programa EU THINS, ki se je začel v letu 2010 in se je uspešno zaključil v letu 2015. Uspešnost projekta potrjuje novo sprejeti projekt SESAME, ki predstavlja nekakšno nadaljevanje projekta THINS. V okviru obeh projektov je IJS povezan s približno 20 institucijami EU, ki v projektih sodelujejo. Slovenija je pri tem edina članica iz novih članic EU. V okviru obeh evropskih projektov že poteka in bo še naprej potekala izmenjava raziskovalcev ter vzgoja kadrov. V raziskave sta bila vključena dva doktorska študenta.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno