Test sperimentali e caratterizzazione di smorzamento di dinamiche non lineari di barre di combustibile e relative strutture di supporto di Reattori nucleari ad Acqua Pressurizzata

Molte attività  umane coinvolgono le vibrazioni in un aspetto o in un altro. Per esempio, sentiamo i suoni grazie alla vibrazione dei timpani e vediamo perchਠle radiazioni luminose sono costituite da vibrazioni. In tempi recenti, molte ricerche sono state motivate in questo ambito da svariate applicazioni ingegneristiche quali la progettazione di macchine, strutture, motori, turbine, edifici, sistemi di controllo etc. Nei Reattori ad Acqua Pressurizzata PWR (Pressurized Water Reactor) l'interazione fluido struttura tra il refrigerante e le sottounità  di combustibile ਠun fenomeno importante che ਠdirettamente associato alla sicurezza e alle prestazioni dell'impianto nucleare. Le sottounità  di combustibile sono formate da fasci di barre di combustibile, lunghi tubi snelli contetenti pellets d'uranio, da tubi guida cavi e da tubi di strumentazione che usano griglie spaziatrici multiple come supporto. Siccome gli incidenti nucleari possono essere molto pericolosi, la risposta dinamica di queste sottounità  di combustibile deve rientrare in certi limiti di sicurezza per assicurare gli aspetti operativi e di sicurezza degli impianti nucleari durante e dopo un'eccitazione sismica per esempio. Durante la vibrazione fenomeni non lineari quali oscillazione di grande ampiezza, attrito e micro impatti possono presentarsi. Uno dei maggiori effetti non lineari ਠconnesso con la dissipazione ed ਠprevalentemente sconosciuto. Dunque, l'identificazione dello smorzamento in funzione dell'ampiezza di vibrazione conduce ad accurate previsioni dell'ampiezza di vibrazione durante le operazioni ordinarie e fenomeni straordinari come terremoti. Un tentativo di indentificare lo smorzamento ਠfondamentale per un'efficiente progettazione delle sottounità  di combustibile. L'obiettivo principale di questa tesi ਠcomprendere lo smorzamento agente sui componenti delle sottounità  di combustibile soggetti ad un flusso di acqua e all'eccitazione di una forza esterna. Per raggiungere questo risultato principale, una serie di esperimenti di complessità  crescenti sarà  operata usando componenti di barre di combustibile e griglie spaziatrici fornite da Framatome Canada. Gli esperimenti introdurranno gradualmente gli effetti delle perdite; delle condizioni al contorno non lineari sul fascio di barre di combustibile; della massa aggiunta e dello smorzamento dell'acqua in quiete; e, alla fine, della massa aggiunta, della rigidezza e dello sorzamento dell'acqua corrente. In parallelo, un modello di identificazione di smorzamento già  esistente sarà  modificato e convalidato sulla base dei risultati degli esperimenti e dei fenomeni fisici sottesi.