Análisis de estabilidad de reactores nucleares tipo BWR mediante técnicas no lineales

Análisis de estabilidad de reactores nucleares tipo BWR mediante técnicas no lineales

Alumno: Omar Alejandro Olvera Guerrero
Profesores: Dr. Alfonso Prieto Guerrero y Dr. Gilberto Espinosa Paredes

Resumen: El análisis de estabilidad de reactores nucleares de agua en ebullición (BWR) es de interés primordial en la ciencia, ya que afecta el funcionamiento de un gran número de reactores nucleares comerciales. Debido al aumento de potencia, que es la tendencia actual, la estabilidad se convierte en una limitante de diseño. La introducción de combustibles más eficientes, provocada por mejoras en el diseño de los elementos combustibles, permite operar a niveles de potencia cada vez más elevadas que resultan en una mayor retroalimentación en la reactividad de huecos y en una disminución de las constantes de tiempo asociadas a la transferencia de calor que desestabilizan el sistema BWR. Otra tendencia actual, consiste en aumentar el tamaño del núcleo, lo cual provoca un acoplamiento especial más débil en el campo neutrónico que aumenta la susceptibilidad del reactor, de experimentar oscilaciones asociadas con eventos de inestabilidad. Realzar cualquiera de las tendencias anteriores repercute en la estabilidad del BWR.

Por lo tanto, para garantizar una segura y estable operación del BWR, se necesita comprender los fenómenos físicos asociados a los eventos de inestabilidad, así como desarrollar algoritmos robustos por computadora, capaces de detectar, clasificar y tratar sucesos asociados a fenómenos de inestabilidad del reactor. En el trabajo actual se estudiarán métodos no lineales, para analizar la estabilidad del reactor.

Objetivo general

• Desarrollar un detector de inestabilidad de reactores tipo BWR que haga uso de técnicas no lineales para monitorizar la estabilidad del reactor

Objetivos específicos

• Estudiar a gran nivel de detalle todos los fenómenos físicos involucrados en la estabilidad del reactor.
• Desarrollar técnicas de monitorización originales que en la medida de lo posible no hagan uso de herramientas clásicas de análisis (Transformada de Fourier, Wavelets, Ridgelets, etc) de señales para extraer información de éstas.
• Diseñar algoritmos no lineales de bajo costo computacional y de implementación para análisis de estabilidad del BWR.
• Probar el algoritmo con señales sintéticas provenientes de un modelo de orden reducido (ROM) para validación del método
• Probar el algoritmo con señales reales provenientes de plantas nucleares comerciales (Actualmente en funcionamiento).
• Comparar el nuevo método con otros algoritmos ya existentes que hagan uso de métodos lineales.
• Se estudiará el fenómeno de inestabilidad con un modelo de orden reducido (ROM), mediante técnicas lineales y no lineales, para comprender los fenómenos físicos involucrados mediante modelos simplificados determinísticos.

Ultima actualización 25/07/2022 por pcyti