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Propagación de ondas acústicas inducidas por flujo de vapor en centrales nucleares BWR

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dc.contributor.author Centeno Pérez, Javier
dc.date.accessioned 2020-08-13T18:34:28Z
dc.date.available 2020-08-13T18:34:28Z
dc.date.created 2016-05-04
dc.date.issued 2020-08-12
dc.identifier.citation Centeno Pérez, Javier (2016). Propagación de ondas acústicas inducidas por flujo de vapor en centrales nucleares BWR (Maestría en Ciencias Fisicomatemáticas). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Física y Matemáticas. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/28458
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias Fisicomatemáticas), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESFM, 2016, 1 archvio PDF (121 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: El continuo desarrollo económico-social y tecnológico de las últimas décadas ha ocasionado un incremento en la demanda de energía eléctrica, por lo que es necesario realizar acciones pertinentes con la finalidad de satisfacer dicha demanda. Entre las acciones que se han considerado en México para incrementar la generación de electricidad, está la reconfiguración de las plantas termoeléctricas, al convertirlas en plantas de ciclo combinado. Otra acción es la de extender la potencia de plantas nucleares, esta extensión o repotenciación, para el caso de plantas con reactores de tipo de agua en ebullición (BWR, por sus siglas en inglés), conlleva al surgimiento de problemas de índole técnico, debido a la distribución de los elementos que forman parte del reactor nuclear, así como por la configuración de las tuberías que transportan el vapor hacia la turbina. El componente donde se tiene mayor impacto debido al re-potenciamiento, es el secador de vapor, que se encuentra en la parte superior del reactor nuclear. Anteriormente se han hecho estudios en las Plantas Nucleares de Potencia (NPP, por sus siglas en inglés) con BWRs que han estado en proceso de extensión de potencia, con el fin de analizar las consecuencias que se presentan en la estructura de los secadores de vapor y la forma de reducir los daños que puedan llegar a tener. La presente tesis de maestría tiene como finalidad el estudio de la propagación de ondas acústicas generadas por flujo de vapor en un BWR operando a condiciones de Aumento de Potencia Extendido (APE) con respecto a su potencia original licenciada. El estudio incluye el origen de la propagación de ondas acústicas, así como las consecuencias que ocasiona en los componentes del interior de la Vasija de Presión del Reactor (RPV, por sus siglas en inglés), específicamente, la generación de esfuerzos en la estructura del secador de vapor. Igualmente, se analizó el re- potenciamiento considerando la acción que se ha tomado para reducir el nivel de intensidad de los tonos acústicos a determinadas frecuencias. Este estudio se llevó a cabo por medio de la implementación de modelos matemáticos rigurosos para simulaciones numéricas con un programa de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD por sus siglas en inglés). Debido a las características multifísicas del problema se implementó una metodología, que incluye: el diseño de geometrías virtuales similares a los elementos reales de planta, importación desde la plataforma CFD de dichas geometrías; donde se acoplaron distintos modelos matemáticos, con ciertas restricciones y suposiciones para simplificar el problema. Posteriormente se realizó un proceso de nodalización acorde a la geometría 3-D y de acuerdo a la multifísica, se seleccionaron los solucionadores adecuados, y se realizaron las simulaciones. Finalmente se hizo un procesamiento de los resultados para su correspondiente análisis y discusión. ABSTRACT: The continued socio-economic and technological development in recent decades has led to an increase in electricity demand, so that appropriates actions are necessary to take to satisfy this demand. Among the actions that have been considered in Mexico to increase electricity generation, is the reconfiguration of thermal power plants, to turn them into combined cycle plants. Another action is to extend the power of nuclear power plants (NPP), this extension or repowering, in the case of plants with boiling water reactors (BWR) lead to emergence of problems of a technical nature, due to the distribution of the elements forming part of the nuclear reactor, as well as the configuration of the pipes carrying out steam to the turbine. The steam dryers, which are located at the top of the nuclear reactor, are the components that have a greater impact in its functioning, due to the increased power. Previously there have been studies in the NPPs with BWR that have been in process of extending power, to analyze the consequences that occur in the structure of steam dryers and how to reduce the harm that may come to have. This work aims to study the propagation of acoustic waves generated by steam flow in a BWR under increased power with respect to its original power. It includes the study of the propagation of acoustic waves, and the consequences of waves propagation over the components inside the Reactor Pressure Vessel (RPV), specifically the generation of stresses in the structure of the steam dryer. In addition, the actions that have been taken to reduce the level of intensity of tones acoustics at certain frequencies were analyzed. This study was conducted through the implementation on the rigorous mathematical model for numerical simulations with a program of Computation Fluid Dynamics (CFD). Because of the multi physics features of the problem, a methodology was implemented, which consisted of: the design of virtual geometries similar to the real plant components; import these geometries into a CFD platform, with different mathematical models, certain restrictions and assumptions to simplify the problem; a nodalization process was conducted according to the 3-D geometry and to the multi physics models; suitable solvers were selected, and the simulations were performed. Finally processing of the results for their analysis and discussion was made es
dc.language.iso es es
dc.subject Mapeo es
dc.subject Elementos es
dc.subject Nodalización es
dc.title Propagación de ondas acústicas inducidas por flujo de vapor en centrales nucleares BWR es
dc.contributor.advisor Espinosa Paredes, Gilberto
dc.contributor.advisor Filio López, Carlos


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