مركز أبحاث جديد في كارلسروه: COSMOS-H يضع معايير لأبحاث محطات الطاقة!
في 8 مايو 2025، تم افتتاح منشأة COSMOS-H في KIT في كارلسروه للبحث في ظواهر التدفق المعقدة تحت الضغط العالي.

مركز أبحاث جديد في كارلسروه: COSMOS-H يضع معايير لأبحاث محطات الطاقة!
في 8 مايو 2025 بتاريخ معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) تم افتتاح أحدث منشأة للاختبار الحراري الهيدروليكي COSMOS-H. تم تصميم أداة البحث الحديثة هذه خصيصًا لدراسة ظواهر الغليان والتدفق المعقد في ظل ظروف محطة توليد الطاقة الواقعية. ومع القدرة على محاكاة الضغوط التي تصل إلى 160 بار ودرجات الحرارة التي تصل إلى 360 درجة مئوية، فإنها تمثل خطوة مهمة في أبحاث سلامة المفاعلات.
يحتوي النظام على مخرج حراري مثبت يبلغ 1.8 ميجاوات ويستخدم طرق قياس متقدمة للتحقيق في ظواهر التدفق الحراري في ظل ظروف حدودية يتم التحكم فيها بدقة مثل الضغط ودرجة الحرارة وطاقة التسخين. يقوم أكثر من 100 جهاز استشعار عالي الدقة بمراقبة النظام، بينما يقوم النظام الآلي بوضع كاميرات عالية السرعة لتوثيق التجارب.
تطبيق البحوث والأمن
تركز الأبحاث في COSMOS-H على سلامة المنشآت الصناعية، وخاصة المفاعلات النووية ومحطات الطاقة الشمسية. يتم تشغيله من قبل قسم التدفقات متعددة الأطوار كجزء من برنامج هيلمهولتز NUSAFE معهد تكنولوجيا الطاقة الحرارية والسلامة (ITES). يتم تحليل أزمات الغليان وظواهر نقل الحرارة في ظل الظروف الديناميكية الحرارية النموذجية.
يتم التركيز بشكل خاص على النقاط الحرجة مثل "التجفيف" و"الخروج من غليان النواة"، والتي ترتبط بنظام تحكم متطور للغاية يتيح إيقاف تشغيل قسم التسخين بسرعة. تعتبر هذه التدابير الوقائية ضرورية لمنع الأضرار المحتملة لنظام التدفئة.
الخلفية العلمية والمعنى
يتم دعم استخدام COSMOS-H من خلال مجموعة متنوعة من المشاريع البحثية التي تتناول فيزياء نقل الحرارة في ظل ظروف الضغط العالي. والهدف هو تحسين ليس فقط كفاءة العمليات الحرارية في إنتاج الطاقة، ولكن أيضًا سلامة محطات الطاقة النووية. ال قسم البحوث للهيدروليكا الحرارية التجريبية وفي هذا السياق، تسعى KIT إلى تطوير قواعد بيانات تجريبية لتحليلات التدفق بمساعدة الكمبيوتر، والتي تعتبر ضرورية للتحقق من صحة النماذج الرقمية.
ولذلك يمثل نظام COSMOS-H أداة مهمة لتعميق فهم التدفقات متعددة المراحل وزيادة معايير السلامة في الطاقة النووية وكذلك في الهندسة الكيميائية وهندسة العمليات.
مع حوالي 10.000 موظف و22.800 طالب، تعد KIT واحدة من الجامعات الرائدة في التميز في ألمانيا. يؤكد الالتزام في مجالات البحث ذات التوجه المستقبلي مثل الهيدروليكا الحرارية على دور المعهد كرائد في العلوم الهندسية.