Naujas tyrimų centras Karlsrūhėje: COSMOS-H nustato elektrinių tyrimų standartus!

Naujas tyrimų centras Karlsrūhėje: COSMOS-H nustato elektrinių tyrimų standartus!

2025 m. gegužės 8 d Karlsrūhės technologijos institutas (KIT) atidaryta naujausia termohidraulinių bandymų įstaiga COSMOS-H. Šis modernus tyrimo instrumentas yra specialiai sukurtas tirti virimo ir sudėtingus srauto reiškinius realiomis jėgainės sąlygomis. Galimybė imituoti iki 160 barų slėgį ir iki 360 laipsnių Celsijaus temperatūrą yra svarbus žingsnis tiriant reaktorių saugą.

Sistemoje įdiegta 1,8 megavato šiluminė galia ir naudojami pažangūs matavimo metodai, skirti tirti šiluminio srauto reiškinius tiksliai kontroliuojamomis ribinėmis sąlygomis, tokiomis kaip slėgis, temperatūra ir šildymo galia. Daugiau nei 100 didelės raiškos jutiklių stebi sistemą, o robotų sistema nustato didelės spartos kameras, kad dokumentuotų eksperimentus.

Tyrimo taikymas ir saugumas

COSMOS-H moksliniai tyrimai yra skirti pramoninių objektų, ypač branduolinių reaktorių ir saulės elektrinių, saugai. Jį valdo Daugiafazių srautų skyrius kaip Helmholtz programos NUSAFE dalis Šiluminės energijos technologijų ir saugos institutas (ITES). Virimo krizės ir šilumos perdavimo reiškiniai analizuojami prototipinėmis termodinaminėmis sąlygomis.

Ypatingas dėmesys skiriamas kritiniams taškams, tokiems kaip „išdžiūvimas“ ir „Išėjimas nuo branduolinio virimo“, kurie yra susieti su labai išvystyta valdymo sistema, leidžiančia greitai išjungti šildymo sekciją. Šios apsaugos priemonės yra būtinos siekiant išvengti galimo šildymo sistemos pažeidimo.

Mokslinis pagrindas ir prasmė

COSMOS-H naudojimas remiamas įvairiais mokslinių tyrimų projektais, kuriuose nagrinėjama šilumos perdavimo aukšto slėgio sąlygomis fizika. Taip siekiama pagerinti ne tik šiluminių procesų efektyvumą energijos gamyboje, bet ir atominių elektrinių saugumą. The Eksperimentinės termohidraulikos tyrimų skyrius Šiame kontekste KIT siekia kurti eksperimentines duomenų bazes, skirtas kompiuterinei srautų analizei, kurios yra būtinos skaitiniams modeliams patvirtinti.

Todėl COSMOS-H sistema yra svarbi priemonė gilinant supratimą apie daugiafazius srautus ir toliau didinant saugos standartus branduolinės energijos, taip pat chemijos ir procesų inžinerijoje.

KIT, kuriame dirba apie 10 000 darbuotojų ir 22 800 studentų, yra vienas iš pirmaujančių Vokietijos kompetencijos universitetų. Įsipareigojimas atlikti į ateitį orientuotas mokslinių tyrimų sritis, pavyzdžiui, šiluminę hidrauliką, pabrėžia instituto, kaip inžinerijos mokslo pradininko, vaidmenį.