Diplomamunka feladat a Fizikus mesterképzési szak hallgatói számára

A hallgató neve: Székely Norbert specializációja: Fizikus MSc - nukleáris technika
A záróvizsgát szervező tanszék neve: Nukleáris Technikai Intézet
A témavezető neve: Dr. Orosz Gergely Imre
- tanszéke: Nukleáris Technikai Intézet
- beosztása: adjunktus
- email címe: orosz@reak.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: CFD modellfejlesztés és validáció egy SMR pálcaköteg PIV kísérleti eredményeivel
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A jelenlegi nukleáris ipari kutatásokban nagy figyelmet kapnak az SMR (Small Modular Reactor) koncepciók. Az SMR koncepciók túlnyomórésze a hagyományos nyomottvizes atomerőművekből jól ismert, négyszögrács elrendezésű üzemanyag kazettákat alkalmazza. Ezen üzemanyag kazetták hatékonysága és biztonsága sokévtizedes pozitív üzemi tapasztalatra tekint vissza. Mivel új típusú reaktorokban szeretnénk használni őket, valamint mind a mérési és szimulációs eszköztár rengeteget fejődött az elmúlt időszakban, érdemes ezen kazetták működését termohidraulikai elemzések alá vetni. Magyarországon ilyen típusú kazettákat nem vizsgáltak mégsem kísérlet sem CFD szimulációs módon, ezért még nem rendelkezünk megfelelő mennyiségű tudományos tapasztalattal a témában. Emellett nem kizárható, hogy ha Magyarországon SMR-reaktor épül, akkor az ilyen típusú kazettákkal fog üzemelni.

A Nukleáris Technikai Intézet PIV (Particle Image Velocimetry) laboratóriumában egy nyomottvizes reaktor leskálázott 3x3-as pálcaköteg modelljein PIV méréseket végeztek el, különböző üzemanyag kazetta távtartórács geometriákkal. A mérések térbeli felbontásából adódóan az eredmények alkalmasak CFD (Computational Fluid Dynamics) modellek validációjára. A hallgató feladata létrehozni több CFD modellt, mellyel a PIV mérési eredmények jellegre helyesen leírhatóak, reprodukálhatóak.

A hallgató részletes feladatai:

  • Végezzen irodalomkutatást az SMR reaktorok témakörében
  • Ismerkedjen meg az ANSYS ICEM és CFX programokkal
  • Hozza létre a PIV mérések geometriáját leíró 3D modellt
  • Végezzen hálófüggetlenségi vizsgálatot, szenteljen külön figyelmet a távtartórácsok környezetére
  • Végezzen CFD szimulációkat, mely leírja a PIV méréseket, értelmezze a kapott eredményeket
  • Hasonlítsa össze a saját szimulációinak eredményeit a mérésekkel
  • Végezzen turbulencia modell érzékenység vizsgálatot, és a mérési eredmények fényében vonja le a tanulságokat
  • A validált CFD modellel végezzen hőátadási számítást az irodalomkutatás során kiválasztott SMR-re jellemző teljesítmény és áramlási viszonyokra
  • Elvégzett feladatait a TTK kari szabályozásnak megfelelő formában egy legalább 50 legfeljebb 100 oldalas diplomamunkában írja le, és adja be határidőre.
A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu