Development of an improved non-equilibrium multi-region model for pressurized water reactor pressurizer

Zhong, Xianping; Zhang, Xiaolong; Yu, Jiguo; Saeed, Muhammad; Li, Yang; Chen, Zhihui; Tang, Bin; Sun, Yan

doi:10.1016/j.anucene.2018.11.010

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“…Zhong et al [13] realizaron un estudio comparativo para determinar las propiedades del agua mediante un código realizado en una máquina computacional avanzada (TRACE). Ellos compararon las propiedades de la energía interna, entalpia específica, densidad y calor específico para el agua y vapor saturado, líquido subenfriado y vapor sobrecalentado y sus resultados fueron comparados con las funciones de las propiedades termodinámicas obtenidas por el IF97 [14][15][16], concluyendo que las funciones desarrolladas en TRACE, son capaces de predecir con una alta exactitud la mayoría de las propiedades termodinámicas del agua.…”

Section: Introductionunclassified

Análisis de correlaciones para propiedades termodinámicas del agua saturada y vapor sobrecalentado aplicado a ciclos de refrigeración por absorción

Rodríguez Muñoz,

Valencia Castillo,

Pacheco Cedeño

et al. 2023

Rev. Ci. Tec.

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El presente trabajo compara las propiedades termodinámicas, del agua saturada y sobrecalentada, obtenidas mediante correlaciones propuestas por dos grupos de autores contra aquellas correlaciones obtenidas por la IAPWS. Además, el COP de un ciclo de refrigeración por absorción es estimado, en el que es empleado como mezcla de trabajo, para distintas efectividades del intercambiador de calor de solución, mediante el uso de dichas correlaciones. Los resultados muestran que, al comparar las propiedades, estimadas por medio de las correlaciones propuestas, contra las obtenidas por la IAPWS, se concluye que hay una buena concordancia entre la mayoría de propiedades bajo estudio. Cuando se utilizan las correlaciones para estimar el COP del ciclo, las correlaciones propuestas por uno de los dos grupos de autores lo estiman muy bien, siendo la máxima desviación de cuando la efectividad del intercambiador de calor de solución es de ; mientras que, si se utilizan las correlaciones propuestas por el otro grupo de autores, la desviación es casi constante, promediando . Finalmente, una ventaja del uso de las correlaciones propuestas por ambos autores, en comparación con las obtenidas por la IAPWS, es que estas resultan de formulaciones de simples polinomios (n 6), lo que las hace más sencillas de programar, así como su posible implementación como herramienta computacional para el cálculo de las propiedades del agua durante el análisis y simulación de sistemas de refrigeración por absorción.

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Section: Introductionunclassified

Análisis de correlaciones para propiedades termodinámicas del agua saturada y vapor sobrecalentado aplicado a ciclos de refrigeración por absorción

Rodríguez Muñoz,

Valencia Castillo,

Pacheco Cedeño

et al. 2023

Rev. Ci. Tec.

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“…The PZR space in the four-region model is divided into regions of continuous vapor, discrete water, discrete vapor, and continuous water (Baghban et al, 2016;Bezrukov et al, 2016;Moghanaki & Rahgoshay, 2014;Zhong et al, 2019). This model considers the effects of vapor bubbles and water droplets' residence in the continuous water and vapor regions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…This model considers the effects of vapor bubbles and water droplets' residence in the continuous water and vapor regions. (Zhong et al, 2019) proposed a multi-region (three layers) PZR model consists of liquid, saturated, and vapor layers. Each layer meshes further into different control volumes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A developed analytical model for the pressurizer unit in nuclear power plants

Sheta

Ali

Fikry

et al. 2021

Journal of Radiation Research and Applied Sciences

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The pressure control in the pressurized water reactor (PWR) primary loop is key to secure the safe operation. The pressurizer (PZR) unit is responsible for attaining this task. Thus, the PZR unit's modeling is an important issue for the tracking control purpose and performance analysis concerning the turbine load. This paper develops a mathematical model to accurately predict the PZR unit pressure in the normal and load power changes. The model is a nonequilibrium three region model developed based on the thermodynamics of mass and energy for the water and steam in the PZR. The variations of the pressure and the temperature due to thermodynamic variables (enthalpy, density) and the mechanical work effect are considered in the developed model. The model also addresses other thermodynamic processes such as bulk flashing, spray condensation, interface condensation, wall condensation, and rainout flow. The inlet and outlet flow rates of the primary circuit (PC) and the average temperature and the hot leg temperature are included in the developed model. Based on data generated from the VVER-1200 simulator, parameter estimation, verification, and validation of the developed model through load power changes are achieved. Besides, a comparison with other models given in literature has been performed. This comparison indicated that the developed model is more sensitive against the minimum variation of PZR dynamics. Finally, a closed-loop PZR pressure control system, including a conventional Proportional Integral Derivative (PID) controller, was designed to test the control purpose's developed model. The simulation results over typical load change transients have been demonstrated the feasibility, effectiveness, and accuracy of the developed nonlinear model of PZR for dynamic modeling and control purposes.

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Guidance of nuclear power plant code development

Zhong

2021

Nuclear Power Plant Design and Analysis Codes

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Development of an improved non-equilibrium multi-region model for pressurized water reactor pressurizer

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Análisis de correlaciones para propiedades termodinámicas del agua saturada y vapor sobrecalentado aplicado a ciclos de refrigeración por absorción

Análisis de correlaciones para propiedades termodinámicas del agua saturada y vapor sobrecalentado aplicado a ciclos de refrigeración por absorción

A developed analytical model for the pressurizer unit in nuclear power plants

Guidance of nuclear power plant code development

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