Jedrska termohidravlika

Zaključena dodiplomska (prva) stopnja.
Opravljeni kolokvij ali pisni izpit je pogoj za opravljanje ustnega izpita.

Osnovne ohranitvene enačbe mehanike tekočin, prenosa toplote in prenosa snovi, osnove termodinamike dvofaznih zmesi kapljevite vode in vodne pare.
Osnovne ohranitvene enačbe dvofaznih tokov.

Dvofazni tokovi: režimi dvofaznih tokov. Poudarek na dvofaznih tokovih v jedrski tehniki. Enostavne metode za analizo dvofaznih tokov v cevnih sistemih.

Modeli dvofaznega toka: časovno-prostorsko povprečenje osnovnih ohranitvenih enačb dvofaznega toka. Dvofluidni modeli dvofaznega toka. Prenos toplote med steno in dvofaznim tokom, vrenje v navpičnem vročem kanalu. Medfazna izmenjava snovi in energije.
Prehod iz enofaznega v dvofazni tok: vrenje in kavitacija v kapljevini, kondenzacija pare.

Pojavi, ki so pomembni v jedrski tehniki: nestabilnosti v dvofaznem toku, kritični tok, tokovi v uparjalnikih, kriza vrenja in kritični toplotni tok.

Analiza prehodnih pojavov v cevnih sistemih.

Negotovosti modelov dvofaznega toka.

Bird, Stewart, Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, 1960.
Todreas, Kazimi, Nuclear systems. Volume I, Thermal hydraulic fundamentals, Hemisphere Publ. Comp., 1989,
Todreas, Kazimi, Nuclear systems. Volume II, Elements of thermal hydraulic design, Hemisphere Publ. Comp., 1990.
Landau, Lifshitz: "Fluid Mechanics" (Course of Theoretical Physics Vol.6) ,
Ishii, Hibiki, "Thermo-Fluid Dynamics of Two-Phase Flow", Springer, 2006.
Mills, Heat Transfer, Prentice Hall, 1999.

Cilji: Razumevanje in modeliranje termo-hidravličnih procesov v sistemih jedrskih elektrarn. Spoznavanje prehodnih pojavov v hladilnih sistemih jedrskih elektrarn.
Kompetence: Modeliranje in sposobnost reševanja problemov; računalniške spretnosti.

Znanje in razumevanje
Spoznati pojave s področij mehanike tekočin, prenosa toplote in prenosa snovi, ki so pomembni za delovanje jedrskih elektrarn. Poudarek na dinamiki dvofaznih tokov, vrenju, vsiljeni in naravni konvekciji in prehodnih pojavih v cevnih sistemih jedrskih elektrarn.
Uporaba
Sposobnost analize osnovnih termo-hidravličnih pojavov v jedrski elektrarni.
Refleksija
Sposobnost ocenjevanja kvalitete matematičnih modelov različnih pojavov v dvofaznem toku.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Spoznavanje osnovnih ohranitvenih enačb mehanike tekočin in prenosa toplote. Obnašanje dvofaznih tokov kapljevite vode in vodne pare v cevovodih.

Predavanja, vaje, domače naloge. Del vsebin bo podan v obliki e-pouka, z uporabo internetnih vsebin za učenje na daljavo.

Pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Iztok Tiselj:
1. TISELJ, I, PETELIN, S. First and second order accurate schemes for two-fluid models. ASME - J. fluids eng., 1998, vol. 120 (2), str. 363-368.
2. TISELJ, Iztok, ČERNE, Gregor. Some comments on the behaviour of the RELAP5 numerical scheme at very small time steps. Nucl. sci. eng., 2000, vol. 134, str. 306-311.
Ivo Kljenak:
1. KLJENAK, I., BABIĆ, M., MAVKO, B., BAJSIĆ, I. Modeling of containment atmosphere mixing and stratification experiment using a CFD approach. Nuclear Engineering and Design, 2006, vol. 236, pp. 1682-1692
2. KLJENAK, I., MAVKO, B., Simulation of containment thermal-hydraulics in the Marviken Blowdown 16 experiment with ASTEC and CONTAIN codes. Nuclear engineering and design, 2011, vol. 241, pp. 1063-1070.
3. KLJENAK, I., DAPPER, M., DIENSTBIER, J., HERRANZ, L. E., KOCH, M.K., FONTANET, J. Thermal-hydraulic and aerosol containment phenomena modelling in ASTEC severe accident computer code. Nuclear Engineering and Design, 2010, vol. 240, pp. 656-667