Prove sperimentali e modello numerico dello Spool Piece (costituito da Venturi e misuratore di grado di vuoto) in deflusso bifase

Nell’ambito dell’attività LP2 “Reattori evolutivi INTD” del PAR2011, con riferimento ai reattori di piccola e media taglia, il Dipartimento Energia del Politecnico di Torino, ha svolto una attività di ricerca teorico-sperimentale con lo scopo di sviluppare e caratterizzare la strumentazione per la misura della portata in un deflusso bifase, da utilizzare nell’impianto SPES3. L’impianto SPES3 (Simulatore Pressurizzato per Esperienze di Sicurezza) è un simulatore integrato di reattori di piccola taglia modulari (SMR), capace di verificare la risposta del reattore a fronte di transitori incidentali e fornire dati sperimentali per la validazione di codici di calcolo per le analisi di sicurezza. Il circuito SPES-3, opera a elevate pressioni e temperature, e con elevate velocità dei fluidi. A causa delle condizioni di funzionamento, nella simulazione della rottura di una tubazione, si instaura un deflusso bifase nei condotti di collegamento tra il punto di rottura ed il componente di raccolta del fluido uscente. Pertanto, i punti di misura dei circuiti idraulici a monte ed a valle della valvola di rottura sono interessati dalla presenza di fluido bifase. Poiché un unico strumento non è in grado di fornire la portata delle due fasi all’interno del condotto, la messa a punto di uno “Spool Piece” (SP), inteso come un insieme di strumenti connessi in serie, è necessaria per la misura delle portate in presenza di deflusso bifase. Nel presente lavoro, svolto nell’ambito della linea LP1 “Sviluppo competenze scientifiche nel campo della sicurezza nucleare” del PAR2012, vengono presentati i risultati della campagna sperimentale effettuata per caratterizzare lo SP costituito da un Venturi, tipo corto e sonda ECP installati in una test section verticale che opera con un deflusso bifase aria-acqua, ad elevati gradi di vuoto. La metodologia sviluppata per analizzare i segnali e modellizzare il funzionamento dello SP sono qui descritti e discussi.