Desarrollo y aplicación de una nueva técnica para la medición de mezclado entre subcanales

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En esta tesis se presenta el desarrollo de un método experimental para la medición de mezclado entre subcanales acoplados utilizando trazas térmicas. Por ser aplicable a subcanales heterogéneos compactos con altos flujos de agua y con insertos o apéndices, éste nuevo método es especialmente apto par...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Silin, Nicolás
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2004
Materias:
Ingeniería nuclear
Combustible nuclear
Subcanales
Mezclado
Trazas térmicas
Método experimental
Nuclear fuels
Subchanels
Tracer Techniques
Mixing
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/12/1/1Silin.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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spelling I25-R131-122010-04-28T18:51:14Z Desarrollo y aplicación de una nueva técnica para la medición de mezclado entre subcanales Development and application of a novel technique for the measurement of mixing between subchannels Silin, Nicolás Ingeniería nuclear Combustible nuclear Subcanales Mezclado Trazas térmicas Método experimental Nuclear fuels Subchanels Tracer Techniques Mixing En esta tesis se presenta el desarrollo de un método experimental para la medición de mezclado entre subcanales acoplados utilizando trazas térmicas. Por ser aplicable a subcanales heterogéneos compactos con altos flujos de agua y con insertos o apéndices, éste nuevo método es especialmente apto para el desarrollo de elementos combustibles nucleares, a la vez que presenta ventajas sobre otros métodos de medición de mezclado. El desarrollo del método incluyó un análisis conceptual de factibilidad y de los límites de aplicación. Luego se desarrollaron los componentes necesarios para aplicar la técnica en un circuito experimental, en particular un sistema de calefactores superficiales de alto flujo de calor y un sistema de medición de temperatura robusto y de baja intrusividad, con una precisión mejor que 3mK. Se realizaron pruebas preliminares para la verificación de la técnica, incluyendo análisis de comportamiento ante cambios en el caudal, potencia entregada a los calefactores, tiempos de estabilización de las mediciones, estabilidad a largo plazo, etc.. También se analizaron diferentes fuentes potenciales de error y su importancia relativa. El método fue aplicado en primera instancia en un canal de flujo anular y posteriormente en un canal con tres barras paralelas formando cuatro subcanales. En éste último se realizaron mediciones de mezclado entre subcanales y evaluación de desempeño de distintos modelos de promotores de mezclado. El método desarrollado permitió medir adecuadamente los parámetros principales relacionados con el mezclado, presentando una gran potencialidad como herramienta de diseño de elementos combustibles nucleares In this thesis we present the development of an experimental method for the measurement of mixing between coupled subchannels through the use of thermal traces.As this method can be applied to compact heterogeneous subchannels with high water flows and with presence of inserts and appendages, it is specially suited for the development of nuclear fuel elements, while showing advantages over other mixing measurement methods.The development of the method included the conceptual analysis of feasibility and application frame.Then the components necessary for the application of the technique to an experimental rig were developed and constructed, the most relevant being the high heat flux superficial heaters and a robust, low intrusivity, and a temperature measurement system with a precision better than 3mK.Preliminary tests were carried out to verify the technique, these included sensibility studies to flow rate and input power changes, settling time measurements, long term stability measurements and so forth. Also different error sources and their relative importance were analyzed.First, the method was applied to a channel of annular flow and then to a channel with three parallel rods generating four subchannels.Latter, measurements of inter subchannel mixing and mixing promoter performance assessment were carried out.The method developed allowed the proper measurement of the main parameters related to mixing, showing great potential as a design tool for nuclear fuel elements 2004-10-26 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/12/1/1Silin.pdf es Silin, Nicolás (2004) Desarrollo y aplicación de una nueva técnica para la medición de mezclado entre subcanales / Development and application of a novel technique for the measurement of mixing between subchannels. Tesis Doctoral en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/12/
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