Nemzetközi Nukleáris MSc specializációk közös tárgya

A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókkal az atomerőművekben történő hőelvonás technológia megvalósításának lehetőségeit, bemutassa a reaktorokban történő hőfejlődés folyamatát, annak térbeli eloszlását. A tantárgy a hővezetés általános differenciálegyenletének hasáb és henger alakú geometriák, hőforrásos és hőforrásmentes esetekre, különböző peremfeltételek figyelembe vétele mellett történő megoldásával megismerteti a hallgatókkal a reaktorok aktív zónájának különböző szerkezeti elemeiben kialakuló hőmérséklet-eloszlás számításának lehetőségeit. A hallgatók az analitikus problémamegoldása mellett numerikus módszerekkel, így a véges differencia és végeselem módszer alkalmazásával is megismerkednek. A tantárgy célja továbbá, hogy a hallgatók a hidraulikai egyenletrendszer atomerőművi vonatkozásával is megismerkedjenek, bemutassa a nyomásveszteségek, illetve a hőátadási folyamatok számításának módszereit, a reaktorokban potenciálisan fellépő többfázisú jelenségeket leírását, hőcserélők méretezését. Emellett megismerteti a hallgatókat az atomerőművek biztonságának alapjaival, a tervezési alapban, illetve annak kiterjesztésében figyelembe veendő üzemállapotokkal, különböző atomerőművi üzemzavarok, illetve balesetek előzményeivel, kialakulásuk okaival, lefolyásukkal, következményeikkel. A tantárgy során a hallgatók betekintést nyernek a különböző termohidraulikai rendszerkódok működésének alapjaiba, azok felhasználási körébe. 

Types and main features of NPPs. Realisation of the heat transport technology in different reactor types. The heat production process and its spatial distribution in light-water nuclear reactors. The relationship between the thermal neutron flux distribution and the heat production. Power distribution within the reactor core. Residual heat generation. The general heat conduction differential equation and its solution for the fuel - cladding system. Single-phase hydraulics: the momentum conservation equation for one-dimensional flow; calculations of the friction loss, hydraulic resistance of sudden changes; modelling the velocity distribution and the transport processes in the reactor, mixing, critical flow. Two-phase hydraulics: flow patterns, volume steam content, two-phase flow modelling, pressure drop in two-phase flow, mixing, critical flow. Single-phase heat transfer calculations, natural and forced convection. Two-phase heat transfer calculations. Boiling curve, boiling crisis, critical heat flux, DNBR. Thermal-hydraulics calculation of the pressurized water reactor: conservation equations; temperature distribution in the fuel rod; calculation of the characteristics of the coolant; design limits, hot channel factors. The thermal-hydraulics of design basis accidents. Thermo-physical problems of the re-flooding of the reactor core. Overview of computer programs used in thermal-hydraulics calculations. Subchannel codes and their applications. System codes and their validation. Nuclear safety principles. Design basis. Understanding and applying the thermal-hydraulics system codes for the analysis of incidents. Overview of the most important processes leading to core meltdown in beyond design basis severe accidents and their calculations.

3 out of 10 homeworks can be submitted until the end of the resit week.

Each week, Fridays, from 4 PM

56

25

44

0

25

0

0

0

150

150

Babcsány Boglárka

tudományos segédmunkatárs

Nukleáris Technikai Intézet

Dr. Czifrus Szabolcs