Relación de potencia crítica: secado
En los BWR, un fenómeno similar se conoce como “secado” y está directamente asociado con cambios en el patrón de flujo durante la evaporación en la región de alta calidad. A combinaciones dadas de velocidad de flujo a través de un canal, presión, calidad de flujo y velocidad de calor lineal, la película líquida de la pared puede agotarse y la pared puede secarse . En condiciones normales, la superficie del combustible se enfría efectivamente por medio de refrigerante hirviendo. Sin embargo, cuando el flujo de calor excede un valor crítico (CHF – flujo de calor crítico), el patrón de flujo puede alcanzar las condiciones de secado (desaparece la película delgada de líquido). La transferencia de calor desde la superficie del combustible al refrigerante se deteriora, con el resultado de unaumento drásticamente la temperatura de la superficie del combustible . En la región de alta calidad, la crisis ocurre con un flujo de calor más bajo. Dado que la velocidad de flujo en el núcleo de vapor es alta, la transferencia de calor post-CHF es mucho mejor que para el flujo crítico de baja calidad (es decir, para los aumentos de temperatura PWR son más altos y más rápidos).
Los modos típicos de ebullición de flujo en un canal vertical se representan en la figura. Esta figura muestra el orden típico de los regímenes de flujo que se encuentran desde la entrada hasta la salida de un canal calentado . En la entrada, el líquido ingresa subenfriado (a la temperatura más baja que la saturación). En esta región, el flujo es monofásico. A medida que el líquido se calienta, la temperatura de la pared aumenta correspondientemente. A medida que la temperatura de la pared excede la temperatura de saturación (por ejemplo, 285 ° C a 6,8 MPa), comienza la ebullición de nucleato subenfriado . Las burbujas se nuclean en la capa límite térmica sobrecalentada en la pared calentada, pero tienden a condensarse en la masa subenfriada .
El aumento adicional de la temperatura del líquido provoca que el volumen del líquido alcance su temperatura de saturación y que el proceso de ebullición convectiva pase a través del flujo burbujeante hacia el flujo de babosas . El aumento de la fracción vacía hace que la estructura del flujo se vuelva inestable. El proceso de ebullición pasa a través de la babosa y el flujo de rotación al régimen de flujo anular con su película anular característica del líquido. A combinaciones dadas de velocidad de flujo a través de un canal, presión, calidad de flujo y velocidad de calor lineal, la película líquida de la pared puede agotarse y la pared puede secarse. En el punto de secado, la temperatura de la pared aumenta significativamente para disipar el flujo de calor aplicado. El flujo posterior al secado (flujo de niebla o caída ) en el canal calentado no es deseable, porque la presencia de dicho régimen de flujo se acompaña de temperaturas de pared significativamente más altas y una alta fluctuación de las temperaturas de la pared.
En este caso, los ingenieros definen el parámetro conocido como la relación de potencia crítica mínima (MCPR) en lugar de DNBR. La relación de potencia crítica (RCP) se utiliza para determinar los límites térmicos de los reactores de agua en ebullición.
Definición de RCP:
La RCP es esa potencia en el ensamblaje que se calcula mediante la aplicación de la (s) correlación (es) adecuada (s) para que algún punto del ensamblaje experimente una transición de ebullición, dividida por la potencia operativa real del ensamblaje.
Referencia especial: Tong, LS, Weisman, Joel. Análisis térmico de reactores de agua a presión. Sociedad nuclear de Amer, 3a edición, 5/1996. ISBN-13: 978-0894480386.
