Termohydraulika

Termohydraulika patří mezi jednu z hlavních disciplín nejen jaderné bezpečnosti. Jako vědní obor je možné ji rozdělit na tři části: termodynamika, mechanika tekutin a sdílení tepla, které jsou spolu úzce provázány.

Oddělení se zabývá výzkumem v oblasti termohydrauliky a v spolupráci s odděleními neutronové fyziky a jaderné bezpečnosti zajišťuje hodnocení bezpečnosti obou provozovaných výzkumných jaderných reaktorů LVR-15 a LR-0. Jednotlivé výzkumné aktivity se týkají jak v současnosti využívaných jaderných technologií, tak i pokročilých energetických systémů jaderných reaktorů čtvrté generace. Nedílnou součástí je také spolupráce na mezinárodních projektech.

S nástupem pokročilých jaderných technologií vzniká i zásadní poptávka po schopnosti hodnotit jejich bezpečnost a oddělení termohydrauliky se podílí na vývoji modelů, které toho jsou schopné. Značný rozsah výpočetních kapacit tak umožňuje modelování celého spektra měřítek, od analýz odolnosti jaderného zařízení vůči projektovým událostem pomocí systémových kódů, přes subkanálové výpočty v rámci aktivní zóny a termohydraulických jevů uvnitř palivových souborů, až po predikce nejjemnějších lokálních jevů pomocí CFD. Výpočetní schopnosti pokrývají simulování značného množství fyzikálních jevů, od využití alternativních chladiv přes termomechaniku paliva až po hypotetické scénáře těžkých havárií.  

Jednou z aktivit je v současné době probíhající vývoj nového subkanálového výpočetního kódu SUBSALS, který je určen pro bezpečnostní analýzy výzkumných reaktorů s palivem typu IRT. Ve fázi přípravy jsou dále i experimentální zařízení pro měření termohydraulických parametrů přímo v aktivní zóně reaktoru LVR-15 a samostatná hydraulická smyčka. Experimentální data budou důležitým podkladem pro následnou validaci vyvíjených výpočetních modelů.

Dalším významným projektem, na kterém se oddělení podílí, je vývoj malého modulárního reaktoru Energy Well. Jedná se o malý modulární reaktor, který využívá nejnovější unikátní poznatky v oblasti výzkumu technologií tekutých solí. Česká republika je kromě Spojených států a Číny jedinou zemí, která si investicemi do těchto technologií zajistila celosvětový náskok. Cílem projektu je vyvinout moderní, inherentně bezpečný, vysokoteplotní reaktor s registrovanou obchodní značkou Energy Well. 

 

Peter Rubovič

Vedoucí oddělení

peter.rubovic@cvrez.cz

Energy well

Projekt patentovaného malého modulárního reaktoru