Consideraciones Numéricas En La Predicción De Límites De Estabilidad En Circuitos De Convección Natural.

Abstract

En este trabajo, se analiza la estabilidad de circuitos de convección natural en
dos fases, utilizándose un modelo desarrollado a tal fin. El mismo conforma un grupo de
ecuaciones diferenciales no lineales de primer orden, que se resuelven por medio del método
up-wind en diferencias finitas, utilizando combinaciones de esquemas explícitos e implícitos
para la integración numérica de las diferentes ecuaciones de balance. Se implementa un
esquema de nodalización adaptiva, con el fin de minimizar el error en la propagación de
pequeñas perturbaciones a través de los volúmenes discretizados, especialmente los que se
encuentran en el régimen de dos fases. Luego se implementa un método de linealización
numérica por pequeñas perturbaciones, obteniéndose resultados en el dominio de las
frecuencias, permitiendo una rápida visualización de la estabilidad lineal del sistema.
Se analizan dos casos: un caso testigo, donde se comparan los resultados con una solución
analítica en un amplio rango de títulos, y un caso de aplicación, donde se utiliza el modelo
desarrollado para analizar la estabilidad de un reactor auto-presurizado en convección
natural, tomando como referencia el reactor CAREM en su versión de prototipo. En ambos
casos, se analiza el efecto de la difusión numérica y errores de integración en la predicción
del límite de estabilidad, por medio de un análisis de convergencia utilizando distintos
criterios de nodalización e integración numérica.