Pálcaköteg kísérleti modell tervezése PIV mérésekhez

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Yamaji Bogdán
Email cím: 
yamaji@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Nukleáris Technikai Intézet
Beosztás: 
egyetemi adjunktus
Elvárások: 

Önálló, pontos munkavégzés

Áramlástani alapok, hasonlósági számok ismerete

Számítógépes ismeretek

CAD és CFD ismeretek előny/hasznos, hajlandóság ezek megismerésére

Angol nyelvtudás

Leírás: 

A Nukleáris Technikai Intézetben 2007-től áll rendelkezése Particle Image Velocimetry (PIV) mérőrendszer, mely alkalmas komplex geometriában lejátszódó áramlási folyamatok beavatkozás-mentes mérésére. A kétdimenziós sebességmezők rögzítésére és vizsgálatára alkalmas méréstechnikát eredményesen alkalmaztuk eddig többek között eltérő hőmérsékletű csóvák keveredésének vizsgálatára, az Oktatóreaktor fűtőelempálcája körül kialakuló áramkép feltérképezésére és a pálca felületén kialakuló hőátadási tényező becslésére, vagy az MSFR sóolvadékos reaktorkoncepció aktív zónájában létrejövő áramlási tér vizsgálatára.

A szakdolgozat a gázhűtésű gyorsreaktor demonstrációs reaktorának, az Allegro-nak, illetve a várhatóan Magyarországon is megépülő VVER-1200 reaktortípus üzemanyag-kazettájában is alkalmazott háromszögrács geometriájú pálcakötegekben kialakuló áramlások vizsgálatát célozza. A nemzetközi szakirodalomban jelenleg dominálnak a négyzetrács geometriájú pálcakötegeket vizsgáló PIV mérések, mivel a nyugati PWR-ek esetén ilyen elrendezésűek a fűtőelemkötegek. Háromszögrács geometriát a közelmúltban csak Hassan és szerzőtársai [1] vizsgáltak negyedikgenerációs LMFR üzemanyag modelljén végzett mérésekkel, illetve korábban Tar és szerzőtársai végeztek méréseket VVER-440 üzemanyag modellen [2].

A szakdolgozó feladata egy hét pálcát tartalmazó háromszögrács geometriájú mérési elrendezés megtervezése figyelembe véve a modellezendő fűtőelemköteg jellemzőit és az alkalmazandó hasonlósági kritériumokat. A tervezéskor figyelembe kell venni, hogy a modellben rendelkezésre álljon megfelelő kezdeti szakasz, hogy a vizsgált szakaszon biztosítva legyen a kialakult áramlás, valamint figyelembe kell venni a mérés kezelhetőségét (kalibráció, módosítsok, tisztítás, stb) és az ahhoz szükséges teret, méreteket. A tervezési feladat része a kísérleti modellt kiszolgáló gépészeti környezet kialakítására történő javaslattétel, figyelembe véve a kísérleti modell tervezésénél figyelembe vett alkalmazható anyagokat. A szakdolgozatban össze kell foglalni a problémakörre vonatkozó nemzetközi szakirodalom eredményeit is.

[1]     Nguyen, Goth, Jones, Lee, Hassan: PIV measurements of turbulent flows in a 61-pin wire-wrapped hexagonal fuel bundle; International Journal of Heat and Fluid Flow 65 (2017) 47–59

[2]     Tar és tsai: VVER üzemanyag kazetta hűtőközeg keveredésének kísérleti vizsgálata PIV méréstechnikával; Nukleon, 2008. november I. évf. (2008) 20