BME VIK - Termohidraulika és reaktorbiztonság

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Czifrus Szabolcs,

A tantárgy tanszéki weboldala http://www.reak.bme.hu/tantargyak/villamosmernok-msc/termohiraulika-es-reaktorbiztonsag-bmete80mv01.html

4. A tantárgy előadója Babcsány Boglárka, Dr. Aszódi Attila

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Fizikai és mérnöki alapismeretek, nukleáris alapismeretek

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:
Nukleáris alapok mérnököknek (BMETE80MV02)

7. A tantárgy célkitűzése Az elkövetkező években a Paksi Atomerőmű az üzemidő-hosszabbítás, illetve új blokkok építése miatt jelentős számú mérnöknek - köztük villamosmérnököknek - fog munkát kínálni. Azok számára, akiknek távlati céljaik között szerepelhet a nukleáris iparban való elhelyezkedés, az atomenergetikai szaktudás előnyt jelenthet. A Nukleáris rendszertechnika mellékspecializáció három tantárgyának célkitűzése, hogy a hallgatók elsajátítsák az atomreaktorokkal, atomerőművekkel kapcsolatos alapvető műszaki és fizikai alapismereteket. Ezen ismereteken belül a Termohidraulika és reaktorbiztonság c. tárgybevezetést ad a reaktoron belüli hőtechnikai folyamatok (hőfejlődés, hőelvonás, hűtőköze áramlása stb.) kérdéseibe. A reaktorok biztonságára ható fő tényezőkkel is megismerkednek a hallgatók.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét: A hőelvonás technológiai megvalósítása különböző reaktor típusoknál. A hőfejlődés folyamata és térbeli eloszlása a reaktorban.

2. hét: A hővezetés általános differenciálegyenlete és annak megoldása különböző kezdeti és peremfeltételek mellett.

3. hét: Az UO₂ anyagjellemzői. Az üzemanyagpálca hőmérséklet-eloszlása.

4. hét: Az üzemanyag, a burkolat és a hűtőközeg hőmérsékletének alakulása. A hűtőközeg-csatorna stacionárius termohidraulikai viszonyai.

5. hét: A hidraulikai egyenletrendszer. Nyomásveszteségek.

6. hét: A hőátadás számítása. Termikus instabilitások. A hőátadás természetes áramlásokban.

7. hét: Forrásos hőátadás jellemzői. Forrásgörbe. Forráskrízisek. DNBR.

8. hét: Kétfázisú áramlás formái vízszintes és függőleges csövekben. Áramlási térképek.

9. hét:A reaktorbiztonság és biztonságvédelem alapjai. Méretezési üzemavarok. Különböző méretű LOCA üzemzavarok lefolyása. Az emberi tényező szerepe.

10. hét: Termohidraulikai kódok. Az üzemanyag tervezésénél alkalmazott biztonsági korlátok. Hőtechnikai korlátok.

11. hét: Tervezési alapon túli balesetek.

12. hét: A TMI-2, a csernobili és a fukushimai atomerőmű balesetének előzményei, feltételei, okai, lefolyása, termohidraulikai folyamatai és következményei.

13. hét: A 2003. áprilisi paksi súlyos üzemzavar termohidraulikai folyamatai.

14. hét: ATHLET kód bemutatás, vendégelőadó

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás és tantermi gyakorlat.

10. Követelmények

Jelenlét: Az előadások 70%-án kötelező a részvétel.

A szorgalmi időszakban: -

A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga, melynek pontszáma 100%-ban számít bele az érdemjegy kialakításába.

Elővizsga a pótlásokra kijelölt héten tehető.

12. Konzultációs lehetőségek Az előadások után, illetve az előadóval egyeztetett időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

N.E. Todreas, M.S. kazimi: Nuclear Systems I; Thermal hydraulic fundamentals, 1990.

L.S. Tong, J. Weisman: Thermal Analyses of Pressurized Water Reactors, ANS, 1996

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	56
Félévközi készülés előadásokra	8
Félévközi készülés gyakorlatokra	7
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése	7
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	42
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Aszódi Attila egyetemi tanár, BME Nukleáris Technikai Intézet