Sector: Energía
Desde 2012 existe entre ININ y CNSNS una colaboración en el tema de la Mecánica de Fluidos Computacional (CFD por sus siglas en inglés) aplicada en la revisión de asuntos de seguridad en instalaciones nucleares, y se han desarrollado métodos de cálculo basados en el software con licencia de fuente abierta OpenFOAM (CFD) con diversos objetivos, entre ellos, la estimación del arrastre de aerosoles y su remoción por rociado de agua en la Contención Primaria.
El siguiente paso y primera actividad del proyecto, es iniciar un proceso de validación de los solucionadores empleados de OpenFOAM, mediante la comparación entre las predicciones calculadas con los resultados de los experimentos como los realizados en las instalaciones THAI (Alemania) y TOSQAN (Francia), y por ello, ya se han elaborado modelos geométricos y mallas para cálculo CFD del tanque experimental THAI.
En una segunda etapa se propone incluir en la metodología de cálculo a los principales mecanismos de crecimiento de las partículas de aerosoles y de su remoción por rociado de agua, pues hasta el momento sólo se ha incluido al mecanismo de impactación de las gotas con partículas sólidas de tamaño fijo. Para esto se evaluarán dos opciones que son, o bien en OpenFOAM modificar a sus modelos Lagrangianos, o bien aplicar un procesamiento posterior a los resultados obtenidos con sus modelos actuales para calcular las fracciones de aerosoles removidos por rociado.
Esta decisión depende de aplicar el criterio de lograr cortos tiempos de cálculo y buena aproximación de los resultados y tomando como referencia a los resultados experimentales.
La predicción del arrastre de aerosoles en la contención primaria es de primordial importancia para definir las estrategias de mitigación de accidentes severos postulados, bajo el criterio de minimizar las liberaciones de material radiactivo al medio ambiente así como para contrastar sus resultados con las predicciones de códigos mecanísticos como MELCOR, por lo que como tercera etapa se planea la estimación tanto de remoción de aerosoles por rociado de agua, como de arrastre de aerosoles en las tuberías de venteo bajo diferentes escenarios de apertura.
Beneficios que aporta a la sociedad
- Formación de recursos humanos
- Mejorar la seguridad de la población en la operación de centrales nucleares por medio de mantener la integridad de la contención y limitar la liberación de materiales radiactivos a la atmósfera con la estrategia de mitigación en los escenarios de accidentes severos postulados por medio del rociado de agua en la contención primaria y el venteo
- Mantener la independencia tecnológica en aspectos estratégicos de seguridad nacional
Usuarios
- Secretaría de Energía
- Comisión Federal de Electricidad
- Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias
- Organismo Internacional de Energía Atómica
Responsable del proyecto
Eduardo Sáinz Mejía, eduardo.sainz@inin.gob.mx