Transferencia de Calor y Masa Combinadas en la Interfaz Fluido-Gas de Reactores de Sodio de IV Generación

Abstract

Los reactores nucleares de IV generación fueron concebidos con el objetivo de implementar mejoras en términos de sostenibilidad, seguridad y costo. De las tecnologías evaluadas en la actualidad, las que utilizan sodio líquido a alta temperatura (500°C) como refrigerante se encuentran más avanzadas y cabe destacar que ya existen centrales construidas de potencia elevada. El recipiente del reactor requiere que exista un espacio libre de gas (plenum) para absorber fluctuaciones de nivel y para ello se utiliza gas argón que circula en régimen laminar. En la interfaz líquido-gas, los fenómenos de transferencia de calor y masa se verán aumentados por las condiciones de alta temperatura. También se vuelve relevante la cantidad de sodio que se transferirá del líquido al gas por evaporación. De la resolución de las ecuaciones de transferencia se obtuvo que el calor de pérdidas representa un 4,8e-4 % de la potencia trasmitida y la masa de sodio anual evaporada es de 200 g (4,7e-3 % del contenido del recipiente), valores factibles para el diseño del reactor.