Studio di una torre di raffreddamento a secco per lo smaltimento di basse potenze in sistemi a sicurezza passiva

Per lo smaltimento di potenze modeste in atmosfera, come ad esempio il calore residuo di decadimento del reattore MARS e dei reattori di tipo GCFR della Generation IV, mediante sistemi a sicurezza passiva, vengono previste torri di raffreddamento a circolazione naturale a secco. L’esperienza costruttiva per applicazioni con potenze da smaltire dell’ordine di qualche MW è, tuttavia, ancora molto limitata e non sono disponibili molti dati che consentano di individuare la forma migliore. Presso il Dipartimento di Ingegneria Nucleare e Conversioni di Energia dell’Università “La Sapienza” di Roma è stata realizzata una torre di raffreddamento a circolazione naturale di dimensioni ridotte, in cui può essere agevolmente variata la geometria. Questa è stata utilizzata per effettuare uno studio sperimentale tramite il quale si è sviluppata un’analisi di sensibilità circa: 1) la forma della torre di raffreddamento; 2) la disposizione dello scambiatore di calore; 3) L’effetto del vento. I risultati sperimentali ottenuti suggeriscono che esiste una configurazione che rende migliore lo scambio termico a parità di condizioni esterne. Inoltre è stato sviluppato un modello fluidodinamico in 3D in grado di riprodurre adeguatamente i risultati sperimentali, e che può essere utilizzato nella fase di progettazione della torre in piena scala.