Análisis y caracterización de señales en un flujo a dos fases en un reactor nuclear

Abstract

Conocer el comportamiento dinámico de un flujo a dos fases es importante para un gran número de procesos, incluyendo el comportamiento del refrigerante en reactores nucleares de potencia. En un reactor nuclear, la distribución de potencias no es uniforme debido al esquema de las barras de control, a los diferentes tipos de de combustible y al quemado del mismo, lo cual implica que la distribución radial del flujo de refrigerante que circula en los internos del reactor es también no uniforme, variando no sólo axialmente, sino también radialmente. Considerando las diversas técnicas de monitoreo de las condiciones locales del refrigerante de un reactor nuclear vía el análisis de fluctuaciones neutrónicas como un problema inverso, es posible formular una aproximación sistemática para correlacionar y/o evaluar técnicas diferentes entre sí. En este contexto, planteamos un estudio fenomenológico del problema para entender el comportamiento de la componente fluctuante efectiva y poder extraer información de la componente viajera y describimos las fluctuaciones de la fracción volumétrica gaseosa en un flujo a dos fases. Con los datos de una central nuclear de potencia aplicamos distintos modelos matemáticos, tales como el modelo de Poisson, Bernoulli, q-exponencial y Weibull, con el objetivo de obtener el más adecuado para la estimación de la fracción volumétrica gaseosa. Encontramos que el modelo de Weibull es el que mejor describe la dinámica de un flujo a dos fases en un reactor nuclear de potencia.