Studio di fattibilità teorico-sperimentale sull’analisi TDR per la misura di livello di un sistema bifase

In questo studio viene proposta un’analisi teorico-sperimentale finalizzata alla realizzazione di un prototipo di sensore per la misura di livello di sistemi bifasici attraverso la tecnica Time Domain Reflectomery (TDR), in previsione della sua sperimentazione su generatori di vapore di tipo “once-through”, del tipo di quelli in fase di sperimentazione per il reattore dimostrativo ALFRED. Il presente lavoro si inserisce in un progetto più ampio che prevede una parte teorica e di simulazione per guidare la progettazione del prototipo sperimentale, e una parte sperimentale di test e validazione del modello teorico e della sua applicabilità al caso in esame, nelle condizioni fisiche di impiego. Nella parte teorica viene dapprima affrontato il problema teorico di un sensore coassiale usato come misuratore di livello. Successivamente, viene proposta una modellizzazione teorica per un generatore di vapore di tipo once-through che fornisce utili indicazioni sulle costanti di tempo in gioco nel medio termine per quanto riguarda le risposte alle variazioni dalla condizione di equilibrio. La parte sperimentale si divide in due fasi: dapprima la realizzazione di una sezione sperimentale di prova a pressione e temperatura ambiente, per mezzo della quale si vuole testare, nella maniera più rapida e semplice possibile, la validità generale delle considerazioni teoriche iniziali. In questa fase il problema bifasico non viene ancora affrontato ma vengono invece testate le risposte del sensore in condizioni sia statiche (senza loop idraulico) che dinamiche (con loop idraulico). In una seconda fase, sulla base dei risultati della prima fase, viene testata la riproducibilità dei risultati sperimentali ottenuti con uno studio particolareggiato del problema bifasico. A tal fine è prevista la realizzazione di un loop termo-idraulico in grado di produrre le condizioni sperimentali d’esercizio. In questo documento sono riportati i risultati della prima fase e le linee di sviluppo dell’esperimento per la fase sperimentale successiva.