Análise de sensibilidade no comportamento dinâmico de pressurizadores de reatores PWR

Abstract

Todo reator PWR é provido de um componente chamado pressurizador, cuja finalidade é fornecer a alta pressão necessária para sua operação e conter as variações de pressão no sistema de refrigeração. Este trabalho destina-se a determinar mudanças nas variáveis de interesse frente às perturbações provocadas nos principais parâmetros do modelo que constitui o código MODPRESS. Tal procedimento é conhecido como análise de sensibilidade. Para a referida análise, o pressurizador foi tratado como um sistema termodinâmico constituído de três volumes de controle, sendo dois deles de água e um de vapor. O volume líquido inferior foi considerado fixo e a pressão uniforme em todos os volumes. As análises de sensibilidade foram realizadas para transitórios de mesma natureza e utilizando-se dois pressurizadores PWR de geometrias diferentes: o NEPTUNUS (seção de teste) e o pressurizador do reator IRIS. A validade do modelo foi comprovada por meio da comparação entre uma simulação numérica da temperatura de saturação versus tempo obtida por meio do código MODPRESS e o resultado experimental obtido no pressurizador NEPTUNUS (teste U47 experimental). A pressão final e o volume de controle final da região intermediária foram as variáveis consideradas de maior interesse e os parâmetros perturbados foram às taxas de surge e o nível inicial de água no volume de controle intermediário, pois suas variações são bastante influentes nos processos termodinâmicos relativos ao modelo. Os resultados mostraram que o volume do líquido intermediário foi a grandeza mais afetada, e a altura relativa do nível da água neste mesmo volume foi o parâmetro mais influente nas suas perturbações para todos os casos analisados. Para a variável pressão final, variações impostas ao insurge foram mais influentes quando comparadas com os efeitos das variações do outsurge. Ficou ainda comprovado que o código MODPRESS foi capaz de reproduzir satisfatoriamente os transitórios nos dois tipos de pressurizador, demonstrando sua confiabilidade na simulação deste dispositivo