Analisi termofluidodinamica di un fascio tubiero raffreddato con metallo liquido

La tesi ha affrontato lo studio termoidraulico di una assemblea di combustibile nucleare raffreddata a metallo liquido dove ciascun elemento di combustibile è avvolto da un filo metallico che aumenta il mescolamento del fluido refrigerante e il conseguente scambio di calore. La geometria analizzata come riferimento è quella dell'apparato sperimentale NACIE-UP presso il Centro di Ricerca ENEA Brasimone. Le analisi sono state svolte tramite software CFD ai volumi finiti con l'intento di modellare gli effetti del cavo metallico e semplificare la geometria e il suo il costo computazionale. Dopo una breve introduzione sul tema del nucleare di quarta generazione sono stati approfonditi i principali modelli fisico-matematici termoidraulici che regolano lo scambio di calore. Sono state poi esposte nel dettaglio le simulazioni suddivise in tre casi che riportano diversi modelli semplificativi e i risultati confrontati con quelli della geometria effettiva. A conclusione della tesi sono state valutate le strategie semplificative adottate e si è cercato di indicare un possibile percorso evolutivo nell'ottica di un miglioramento delle tecniche utilizzate.