Rapport de puissance critique – assèchement
Dans les REB, un phénomène similaire est connu sous le nom de «dessèchement» et il est directement associé aux changements du schéma d’écoulement lors de l’évaporation dans la région de haute qualité. À des combinaisons données de débit à travers un canal, de pression, de qualité d’écoulement et de taux de chaleur linéaire, le film liquide de la paroi peut s’épuiser et la paroi peut être séchée . Normalement, la surface du carburant est efficacement refroidie par ébullition du liquide de refroidissement. Cependant, lorsque le flux de chaleur dépasse une valeur critique (CHF – flux de chaleur critique), le schéma d’écoulement peut atteindre les conditions de séchage (une mince couche de liquide disparaît). Le transfert de chaleur de la surface du carburant vers le liquide de refroidissement est détérioré, avec pour résultat une augmentation drastique de la température de surface du carburant . Dans la région de haute qualité, la crise se produit à un flux de chaleur plus faible. Étant donné que la vitesse d’écoulement dans le noyau de vapeur est élevée, le transfert de chaleur après CHF est bien meilleur que pour un flux critique de faible qualité (c’est-à-dire que pour les REP, les augmentations de température sont plus élevées et plus rapides).
Les modes d’ ébullition typiques dans un canal vertical sont décrits dans la figure. Cette figure montre l’ordre typique des régimes d’écoulement rencontrés de l’entrée à la sortie d’un canal chauffé . A l’entrée, le liquide entre sous-refroidi (à la température inférieure à la saturation). Dans cette région, le flux est monophasé. Lorsque le liquide chauffe, la température de la paroi augmente en conséquence. Lorsque la température de la paroi dépasse la température de saturation (par exemple, 285 ° C à 6,8 MPa), l’ ébullition nucléée sous – refroidie commence . Les bulles se nucléent dans la couche de limite thermique surchauffée sur le mur chauffé mais ont tendance à se condenser dans la masse sous-refroidie .
Une augmentation supplémentaire de la température du liquide entraîne le fait que le volume de liquide atteint sa température de saturation et que le processus d’ébullition par convection passe par le flux de bulles dans le flux de bouchons . L’augmentation de la fraction de vide fait en sorte que la structure du flux devient instable. Le processus d’ébullition passe par le bouchon et le flux de baratte dans le régime d’écoulement annulaire avec son film annulaire caractéristique du liquide. À des combinaisons données du débit dans un canal, de la pression, de la qualité du débit et du débit de chaleur linéaire, le film liquide de paroi peut s’échapper et la paroi peut être asséchée. Au point d’assèchement, la température de la paroi augmente de manière significative afin de dissiper le flux de chaleur appliqué. Le flux post-séchage ( brouillard ou flux goutte-à-goutte ) dans le canal chauffé est indésirable, car la présence d’un tel régime d’écoulement s’accompagne de températures de paroi nettement plus élevées et de fortes fluctuations de température de paroi.
Dans ce cas, les ingénieurs définissent le paramètre appelé rapport de puissance critique minimum (MCPR) au lieu de DNBR. Le rapport de puissance critique (CPR) est utilisé pour déterminer les limites thermiques des réacteurs à eau bouillante.
Définition de la RCP:
Le CPR est cette puissance dans l’assemblage qui est calculée en appliquant la (les) corrélation (s) appropriée (s) pour amener un point dans l’assemblage à subir une transition en ébullition, divisée par la puissance de fonctionnement réelle de l’assemblage.
Référence spéciale: Tong, LS, Weisman, Joel. Analyse thermique de réacteurs à eau sous pression. Amer Nuclear Society, 3ème édition, 5/1996. ISBN-13: 978-0894480386.
