Nowe centrum badawcze w Karlsruhe: COSMOS-H wyznacza standardy w badaniach nad elektrowniami!

Nowe centrum badawcze w Karlsruhe: COSMOS-H wyznacza standardy w badaniach nad elektrowniami!

W dniu 8 maja 2025 r. w dniu Instytut Technologii w Karlsruhe (KIT) otwarcie najnowszego stanowiska badań termohydraulicznych COSMOS-H. Ten najnowocześniejszy instrument badawczy został specjalnie zaprojektowany do badania wrzenia i złożonych zjawisk przepływu w realistycznych warunkach elektrowni. Dzięki możliwości symulacji ciśnień do 160 barów i temperatur do 360 stopni Celsjusza stanowi ważny krok w badaniach nad bezpieczeństwem reaktorów.

System ma zainstalowaną moc cieplną 1,8 megawata i wykorzystuje zaawansowane metody pomiarowe do badania zjawisk przepływu ciepła w precyzyjnie kontrolowanych warunkach brzegowych, takich jak ciśnienie, temperatura i moc grzewcza. System monitoruje ponad 100 czujników o wysokiej rozdzielczości, a system robotyczny ustawia szybkie kamery w celu dokumentowania eksperymentów.

Zastosowanie badawcze i bezpieczeństwo

Badania w COSMOS-H skupiają się na bezpieczeństwie obiektów przemysłowych, w szczególności reaktorów jądrowych i elektrowni słonecznych. Obsługiwany jest przez dział Przepływów Wielofazowych w ramach programu Helmholtza NUSAFE Instytut Technologii i Bezpieczeństwa Energii Cieplnej (ITES). Kryzysy wrzenia i zjawiska wymiany ciepła analizowane są w prototypowych warunkach termodynamicznych.

Szczególny nacisk położony jest na punkty krytyczne, takie jak „Suszenie” i „Odejście od wrzenia nuklearnego”, które są powiązane z wysoce rozwiniętym systemem sterowania, który umożliwia szybkie wyłączenie sekcji grzewczej. Te środki ochronne są niezbędne, aby zapobiec możliwym uszkodzeniom systemu grzewczego.

Podstawa naukowa i znaczenie

Zastosowanie COSMOS-H jest poparte szeregiem projektów badawczych, które dotyczą fizyki wymiany ciepła w warunkach wysokiego ciśnienia. Celem jest poprawa nie tylko efektywności procesów cieplnych w produkcji energii, ale także bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. The Zakład Badawczy Termohydrauliki Doświadczalnej W tym kontekście KIT kontynuuje rozwój eksperymentalnych baz danych do wspomaganych komputerowo analiz przepływów, które są niezbędne do walidacji modeli numerycznych.

System COSMOS-H stanowi zatem ważne narzędzie do pogłębiania wiedzy o przepływach wielofazowych i dalszego podnoszenia standardów bezpieczeństwa w energetyce jądrowej, a także inżynierii chemicznej i procesowej.

Zatrudniający około 10 000 pracowników i 22 800 studentów KIT ​​jest jednym z wiodących niemieckich uniwersytetów doskonałości. Zaangażowanie w przyszłościowe dziedziny badań, takie jak hydraulika cieplna, podkreśla rolę instytutu jako pioniera w naukach inżynieryjnych.