Analiza pretočnih razmer v cevovodu sistema kaluženja uparjalnika v jedrski elektrarni

magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo

Nik Reberšek (Author), Mihael Sekavčnik (Mentor)

Abstract

Zaradi povečanega deleža električne energije v končni rabi energije bo potrebno povečati zmogljivosti globalne jedrske flote, kar bo omogočilo defosilizacijo primarnega sektorja in stabilizacijo celotnega elektroenergetskega sistema. Dvig zmogljivosti jedrskih elektrarn lahko dosežemo z gradnjo novih elektrarn, z ekonomičnega vidika pa je zelo pomembno tudi podaljševanje trajnostne dobe že obratujočih elektrarn. V magistrski nalogi smo se osredotočili na sistem za kaluženje, ki pripomore k nižji obrabi uparjalnikov tlačnovodnih jedrskih elektrarn ter podaljšuje njihovo trajnostno dobo, pri čemer smo obravnavali poškodbe, ki se lahko pojavijo na cevovodu ali podpornih elementih pri obratovanju. Zasnovali smo hidravlični model, ki upošteva realno geometrijo cevovoda, vključno z lokalnimi tlačnimi izgubami, ki so pojavijo na področjih spremembe geometrije pretočnega trakta, v katerega smo vključili tudi model zapiranja kritičnega ventila ter analizirali odziv sistema na različne čase zapiranja. Definirali smo potencialno lokacijo za pojav vodnega udara ter opazovali spreminjanje termodinamskih spremenljivk, na podlagi katerih smo lahko pojave ustrezno ovrednotili. Pri tem smo ugotovili, da imamo pri daljšem času zapiranja regulacijskega ventila manjše tlačne skoke, ki so odziv na spremembo upora v toku, medtem ko s hitrejšim zapiranjem lahko vzpostavimo lokalne pogoje, v katerih bi prišlo do razvoja dvofaznega toka v cevi ter potencialno pojava vodnih udarov v sistemu.

Keywords

magistrske naloge;jedrska elektrarna;podaljšanje trajnostne dobe;uparjalnik;sistem za kaluženje uparjalnikov;termo-hidravlični model;analiza pretočnih razmer;

Data

Language:	Slovenian
Year of publishing:	2025
Typology:	2.09 - Master's Thesis
Organization:	UL FS - Faculty of Mechanical Engineering
Publisher:	[N. Reberšek]
UDC:	621.184.2:621.039.534.24(043.2)
COBISS:	246663939
Views:	80
Downloads:	19
Average score:	0 (0 votes)
Metadata:

Other data

Secondary language:	English
Secondary title:	Hydrodynamic analysis of the steam generator blowdown pipeline in nuclear power plant
Secondary abstract:	Due to increasing share of electricity in final energy consumption, the capacity of the global nuclear energy must be expanded. This will enable defossilization of the primary sector and stabilize the entire power system. Capacity increase can be achieved by constructing new nuclear power plants, but from an economic perspective, extending the operational lifetime of existing plants is also very important. This thesis focuses on the blowdown system, which reduces wear on steam generators in pressurized water reactors and extends their operational life. We examined potential damage to piping and support structures during operation. A hydraulic model was developed, based on the actual geometry of the pipeline. It includes local pressure losses occuring at flow path geometry transitions. A model of the critical valve closure was implemented, and the system response to different closure times was analyzed. A potential location for water hammer was identified. Thermodynamic variables were monitored and evaluated to characterize the transient phenomena. We found that longer valve closure times result in smaller pressure surges due to gradual changes in flow resistance. In contrast, rapid valve closure may create local conditions for two-phase flow and potentially trigger water hammer in the system.
Secondary keywords:	master thesis;nuclear power plant;long term operation (LTO);steam generator;blowdown system;thermal-hydraulic model;hydrodynamic analysis;
Type (COBISS):	Master's thesis/paper
Study programme:	0
Thesis comment:	Univ. Ljubljana, Fak. za strojništvo
Pages:	XX, 52 str.
ID:	27205358