Upscaled heat transfer coefficients for a liquid metal-cooled fast nuclear reactor

Critical Review on the Physical Properties of Gallium-Based Liquid Metals and Selected Pathways for Their Alteration

“…To model and evaluate the performance of liquid metals, i.e., in the thermal management setting, and to reliably control the liquid metal in these applications, fundamental knowledge of the physics and chemistry (i.e., reactivity, corrosivity) of liquid metals is of utmost importance. − Still, the measurement of the physical properties of liquid metals is challenging. It is, for example, well-established that gallium-based liquid metals bead up due to their high surface tension. , However, the measurement of the surface tension is encumbered with surface oxidation, due to which values between 535 and 718 mN/m have been published, − and thus, the reliability of the given values suffers greatly.…”

Transferencia de calor en un reactor nuclear de sales fundidas con efectos de inyección de burbujas de helio

“…En el caso particular de que los términos no homogéneos localizados anteriormente sean nulos, el problema de valor a la frontera para las desviaciones de la temperatura puede ser resuelto mediante una solución trivial en la que l T y b T son iguales a cero (Pérez-Valseca et al, 2021). En el caso contrario, debe ser construida una propuesta de solución con base en los términos fuente localizados en el problema de valor a la frontera, que, al ser de naturaleza lineal y no homogéneos hacen posible la utilización del método de superposición.…”

“…( ) El que la propuesta de solución sea de origen lineal se debe a que los términos fuente que surgen de las condiciones de frontera son lineales, y a que los términos fuente macroscópicos se comportan como constantes en el dominio de validez de las desviaciones espaciales (Pérez-Valseca et al, 2021). En el caso particular en el que la conductividad térmica de la sal o del helio fueran de naturaleza anisotrópica (dependientes del espacio), y cambiaran en función de la dirección, sería necesario expresar dicha propiedad como una cantidad tensorial, lo que provocaría que los términos fuente localizados dejaran de ser de naturaleza lineal y por lo tanto el problema de las desviaciones también (Cengel, 2007).…”

“…El coeficiente efectivo de transferencia de calor interfacial v ah presenta ordenes de magnitud de entre 10 2 y 10 6 (W/m 3 K), como se puede observar en la Figura 19, de todos los coeficientes obtenidos es el que evidentemente presenta valores mayores a lo largo de las fracciones evaluadas, dicho comportamiento no se considera extraño dado que en trabajos donde se aplica el promedio volumétrico regularmente v ah presenta ordenes de magnitud mayores en comparación con los otros coeficientes efectivos, un claro ejemplo son los reactores enfriados por metales líquidos, donde los coeficientes efectivos K y u presentan ordenes de magnitud de entre 10 -1 y 10 1 , mientras que v ah es del orden de 10 3 . (Pérez-Valseca et al, 2021).…”

Simulación multi-física y multi-escala de un reactor nuclear enfriado con metales líquidos

“…En la Figura 7.1, se presentan los niveles en cada escala, en el lado izquierdo se presenta el modelo escalado, en esta sección se presenta la distribución de temperatura del combustible y sodio, luego, la información de este nivel se envía al nivel de ensamble, en donde las temperaturas se calculan mediante un modelo escalado(Pérez-Valseca et al, 2021).Posteriormente, para conocer la información a nivel de la barra de combustible es necesario desarrollar un modelo de cada sección de la barra de combustible, para obtener la información de la temperatura de la pastilla de combustible, la temperatura del gap, la temperatura del encamisado y la temperatura del sodio. El modelo de este nivel se basa en el modelo de subcanal(Todreas y Kazimi, 1990) y fue desarrollado en el trabajo de Larios-Ramírez (2021).…”