Nové výskumné centrum v Karlsruhe: COSMOS-H stanovuje štandardy pre výskum elektrární!

Nové výskumné centrum v Karlsruhe: COSMOS-H stanovuje štandardy pre výskum elektrární!

Dňa 8. mája 2025 Technologický inštitút v Karlsruhe (KIT) otvorené najnovšie termohydraulické testovacie zariadenie COSMOS-H. Tento špičkový výskumný nástroj je špeciálne navrhnutý na štúdium varu a komplexných javov prúdenia v reálnych podmienkach elektrárne. So schopnosťou simulovať tlaky až 160 barov a teploty až 360 stupňov Celzia predstavuje dôležitý krok vo výskume bezpečnosti reaktorov.

Systém má inštalovaný tepelný výkon 1,8 megawattu a využíva pokročilé metódy merania na skúmanie javov tepelného toku za presne kontrolovaných okrajových podmienok, ako je tlak, teplota a vykurovací výkon. Systém monitoruje viac ako 100 senzorov s vysokým rozlíšením, zatiaľ čo robotický systém umiestňuje vysokorýchlostné kamery na dokumentovanie experimentov.

Aplikácia výskumu a bezpečnosť

Výskum v COSMOS-H sa zameriava na bezpečnosť priemyselných zariadení, najmä jadrových reaktorov a solárnych elektrární. Prevádzkuje ho oddelenie Multiphase Flows v rámci Helmholtzovho programu NUSAFE Inštitút pre technológiu a bezpečnosť tepelnej energie (ITES). Krízy varu a javy prenosu tepla sa analyzujú za prototypových termodynamických podmienok.

Špeciálne zameranie je na kritické body, ako je „vysušenie“ a „odchod z varu jadier“, ktoré sú spojené s vysoko vyvinutým riadiacim systémom, ktorý umožňuje rýchle vypnutie vykurovacej časti. Tieto ochranné opatrenia sú nevyhnutné, aby sa predišlo možnému poškodeniu vykurovacieho systému.

Vedecké pozadie a význam

Použitie COSMOS-H je podporované rôznymi výskumnými projektmi, ktoré sa zaoberajú fyzikou prenosu tepla za podmienok vysokého tlaku. Cieľom je zlepšiť nielen efektivitu tepelných procesov pri výrobe energie, ale aj bezpečnosť jadrových elektrární. The Výskumné oddelenie pre experimentálnu termohydrauliku V tejto súvislosti KIT pokračuje vo vývoji experimentálnych databáz pre počítačom podporované analýzy toku, ktoré sú nevyhnutné na validáciu numerických modelov.

Systém COSMOS-H preto predstavuje dôležitý nástroj na prehĺbenie pochopenia viacfázových tokov a ďalšie zvyšovanie bezpečnostných štandardov v jadrovej energetike, ako aj v chemickom a procesnom inžinierstve.

S približne 10 000 zamestnancami a 22 800 študentmi je KIT jednou z popredných univerzít v Nemecku. Záväzok v oblasti výskumu orientovaného na budúcnosť, ako je tepelná hydraulika, podčiarkuje úlohu inštitútu ako priekopníka v inžinierskej vede.