Relação de potência crítica – Secagem
Nos BWRs, um fenômeno semelhante é conhecido como “secagem” e está diretamente associado a alterações no padrão de fluxo durante a evaporação na região de alta qualidade. Em determinadas combinações de taxa de fluxo através de um canal, pressão, qualidade de fluxo e taxa de calor linear, o filme líquido da parede pode esgotar-se e a parede pode ser seca . Normalmente, a superfície do combustível é efetivamente resfriada com líquido fervente. No entanto, quando o fluxo de calor excede um valor crítico (CHF – fluxo de calor crítico), o padrão de fluxo pode atingir as condições de secagem (a película fina de líquido desaparece). A transferência de calor da superfície do combustível para o refrigerante é deteriorada, com o resultado deaumento drástico da temperatura da superfície do combustível . Na região de alta qualidade, a crise ocorre com um fluxo de calor menor. Como a velocidade do fluxo no núcleo de vapor é alta, a transferência de calor pós-CHF é muito melhor do que no fluxo crítico de baixa qualidade (ou seja, para PWRs, os aumentos de temperatura são mais altos e mais rápidos).
Os modos típicos de ebulição do fluxo em um canal vertical são representados na figura. Esta figura mostra a ordem típica dos regimes de fluxo que são encontrados desde a entrada até a saída de um canal aquecido . Na entrada, o líquido entra no sub-resfriado (na temperatura mais baixa que a saturação). Nesta região, o fluxo é monofásico. À medida que o líquido esquenta, a temperatura da parede aumenta correspondentemente. À medida que a temperatura da parede excede a temperatura de saturação (por exemplo, 285 ° C a 6,8 MPa), começa a ebulição do nucleado sub-resfriado . As bolhas nucleadas na camada limite térmica superaquecida na parede aquecida, mas tendem a condensar-se no volume sub-resfriado .
Um aumento adicional na temperatura do líquido causa que o volume do líquido atinja a temperatura de saturação e o processo de ebulição por convecção passe pelo fluxo borbulhante para o fluxo da lesma . O aumento da fração de vazios faz com que a estrutura do fluxo se torne instável. O processo de ebulição passa através do fluxo de lesma e rotatividade para o regime de fluxo anular com sua característica película anular do líquido. Em determinadas combinações de taxa de fluxo através de um canal, pressão, qualidade de fluxo e taxa de calor linear, o filme líquido da parede pode esgotar-se e a parede pode ser seca. No ponto de secagem, a temperatura da parede aumenta significativamente para dissipar o fluxo de calor aplicado. O fluxo pós-secagem (fluxo de neblina ou queda ) no canal aquecido é indesejável, porque a presença desse regime de fluxo é acompanhada de temperaturas da parede significativamente mais altas e alta flutuação das temperaturas da parede.
Nesse caso, os engenheiros definem o parâmetro conhecido como relação de potência crítica mínima (MCPR), em vez de DNBR. A razão de potência crítica (RCP) é usada para determinar os limites térmicos dos reatores de água fervente.
Definição de RCP:
A RCP é a energia na montagem que é calculada pela aplicação da (s) correlação (ões) apropriada (s) para causar algum ponto na montagem para sofrer uma transição de ebulição, dividida pela potência operacional real da montagem.
Referência especial: Tong, LS, Weisman, Joel. Análise Térmica de Reatores de Água Pressurizada. Amer Nuclear Society, 3ª edição, 5/1996. ISBN-13: 978-0894480386.
