Nové výzkumné centrum v Karlsruhe: COSMOS-H nastavuje standardy pro výzkum elektráren!

Nové výzkumné centrum v Karlsruhe: COSMOS-H nastavuje standardy pro výzkum elektráren!

Dne 8. května 2025 Karlsruhe Institute of Technology (KIT) otevřeno nejnovější termohydraulické testovací zařízení COSMOS-H. Tento nejmodernější výzkumný přístroj je speciálně navržen pro studium varu a komplexních jevů proudění v realistických podmínkách elektrárny. Se schopností simulovat tlaky až 160 barů a teploty až 360 stupňů Celsia představuje důležitý krok ve výzkumu bezpečnosti reaktorů.

Systém má instalovaný tepelný výkon 1,8 megawattu a využívá pokročilé metody měření ke zkoumání jevů tepelného toku za přesně řízených okrajových podmínek, jako je tlak, teplota a topný výkon. Systém monitoruje více než 100 senzorů s vysokým rozlišením, zatímco robotický systém umísťuje vysokorychlostní kamery, aby dokumentovaly experimenty.

Výzkumná aplikace a bezpečnost

Výzkum v COSMOS-H se zaměřuje na bezpečnost průmyslových zařízení, zejména jaderných reaktorů a solárních elektráren. Provozuje jej oddělení Multiphase Flows v rámci Helmholtzova programu NUSAFE Institut pro technologii a bezpečnost tepelné energie (ITES). Varné krize a jevy přenosu tepla jsou analyzovány za prototypových termodynamických podmínek.

Zvláštní pozornost je věnována kritickým bodům, jako je „vysušení“ a „odchod z varu jader“, které jsou spojeny s vysoce vyvinutým řídicím systémem, který umožňuje rychlé vypnutí topné sekce. Tato ochranná opatření jsou nezbytná pro zabránění možnému poškození topného systému.

Vědecké pozadí a význam

Použití COSMOS-H je podporováno řadou výzkumných projektů, které se zabývají fyzikou přenosu tepla za podmínek vysokého tlaku. Cílem je zlepšit nejen efektivitu tepelných procesů při výrobě energie, ale také bezpečnost jaderných elektráren. The Výzkumné oddělení pro experimentální termohydrauliku V této souvislosti KIT pokračuje ve vývoji experimentálních databází pro počítačově podporované analýzy proudění, které jsou nezbytné pro validaci numerických modelů.

Systém COSMOS-H proto představuje důležitý nástroj pro prohloubení porozumění vícefázovým tokům a další zvyšování bezpečnostních standardů v jaderné energetice i v chemickém a procesním inženýrství.

S přibližně 10 000 zaměstnanci a 22 800 studenty je KIT jednou z předních německých univerzit excelence. Závazek v oblasti výzkumu orientovaného na budoucnost, jako je tepelná hydraulika, podtrhuje roli institutu jako průkopníka v technické vědě.