A comparative study of boron transport models in NRC thermal-hydraulic code TRACE

Abstract

Recentemente, o interesse no estudo de vários tipos de transientes envolvendo mudanças na concentração de boro no interior do reator, levou a um aumento no interesse de desenvolver e estudar novos modelos e ferramentas que permitam um estudo correto do transporte de boro. Portanto, uma variedade significativa de diferentes modelos de transporte de boro e esquemas de diferenças espaciais estão disponíveis nos códigos termo-hidráulicos. De acordo com esse interesse, neste trabalho serão comparados os resultados obtidos utilizando os diferentes modelos de transporte de boro implementados no código termo-hidráulico NRC TRACE. Para fazer isso, um conjunto de modelos foi criado usando as diferentes opções e configurações que podem influenciar no transporte de boro. Esses modelos permitem reproduzir um evento simples de enchimento ou esvaziamento da concentração de boro em um tubo longo. Além disso, com o objetivo de comparar as diferenças obtidas quando componentes unidimensionais ou tridimensionais são escolhidos, foram modelados vários casos diferentes usando apenas componentes de tubos ou uma mistura de componentes de tubos e vasos. Além disso, a influência da fração de vazio no transporte de boro foi estudada e comparada em condições próximas a um modelo comercial BWR. Uma coleção final dos diferentes casos e modelos de transporte de boro são comparados entre eles e aqueles correspondentes à solução analítica fornecida pela equação de Burgers. Dessa comparação, tiram-se conclusões importantes que servirão de base para modelar adequadamente o transporte de boro no TRACE.