Technologie měření průtoku tekutých solí

Abstract

Reaktory používající roztavené soli byly v 60. letech minulého století jednou z vyvíjených jaderných technologií, které se přisuzoval velký potenciál. Jejich vývoj byl ale předčasně ukončen a velmi dlouho se touto technologií nikdo nezabýval. S příchodem reaktorů IV. Generace se ovšem obnovil zájem o tyto reaktory, které očividně předběhli svou dobu. Kvůli absenci asi třiceti let výzkumu zůstalo okolo této technologie mnoho otázek. Tato práce se snaží pokrýt jeden z těchto nedořešených problémů, tedy spolehlivý a jednoduchý průtokoměr. Tato práce se zabývá návrhem termického průtokoměru pro použití na smyčkách roztavené soli a vytvářením škálovaného modelu smyčky roztavené soli. Byl proveden návrh termického průtokoměru. Následně se pomocí CFD simulace provedla jeho optimalizace a vytvoření měřících metod. Aby mohl být tento návrh průtokoměru ověřen, byly vytvořeny výpočetní podklady pro stavbu škálovaného modelu solné smyčky, na které bude tento průtokoměr experimentálně ověřen. Navržená škálovaná smyčka používá místo roztavené soli teplonosný olej o čtvrtinové teplotě, která je vhodnější pro realizaci ve školním prostředí.

Molten salt reactors were one of the nuclear technologies being developed in the 1960s that was credited with great potential. However, their development was prematurely terminated and for a very long time no research was done in this field. However, with the advent of Generation IV reactors, there was renewed interest in this technology, which was obviously ahead of its time. Due to the absence of about thirty years of research, many questions about this technology remained unanswered. This work seeks to cover one of these unsolved problems, namely a reliable and simple flow meter. This work deals with the design of a thermal flow meter for use on molten salt loops and the creation of a scaled model of a molten salt loop. A thermal flow meter was designed. Subsequently, its optimization and the creation of measurement methods were carried out using CFD simulation. In order to validate this flow meter design, calculation materials were created for the construction of a scaled model of a salt loop on which this flow meter will be experimentally validated. The proposed scaled loop uses a heat transfer oil instead of molten salt with temperature of about one quarter of the original, which is more suitable for implementation in a school environment.