Modelagem e Simulação Dinâmica do Circuito Primario de uma Usina Nuclear com Reator com Água Pressurizada (PWR)
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Data
2026-08-07
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Resumo
O crescente consumo de eletricidade e a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa têm reforçado o papel da energia nuclear como uma alternativa estratégica para a transição energética, tornando fundamental o desenvolvimento de ferramentas capazes de representar o comportamento dinâmico de usinas nucleares durante condições transientes. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo matemático dinâmico do circuito primário de uma usina nuclear do tipo Reator de Água Pressurizada (PWR), abrangendo o núcleo do reator, o pressurizador e o gerador de vapor, de modo a representar a interação entre os principais fenômenos neutrônicos, térmicos e hidráulicos do sistema. A modelagem foi baseada na aplicação dos princípios de conservação de massa e energia, na cinética pontual de nêutrons e em modelos concentrados descritos na literatura, sendo implementada no ambiente MATLAB®/Simulink®. Para avaliar o desempenho do modelo, foram realizadas simulações de um transiente de inserção de reatividade, cujos resultados foram comparados com dados de referência disponíveis na literatura. As variáveis simuladas apresentaram comportamento coerente com os fenômenos físicos esperados, reproduzindo adequadamente a resposta dinâmica da potência nuclear, das temperaturas do combustível e do refrigerante e das condições térmicas do gerador de vapor. Dessa forma, o trabalho disponibiliza uma base computacional consistente capaz de apoiar estudos de análise de transientes, avaliação de fenômenos termohidráulicos e desenvolvimento de modelos mais completos para reatores PWR.
Abstract
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Energia.
Palavras-chave
Reator de Água Prussurizada, Modelagem Dinâmica, Cinética Pontual de Nêutrons, MATLAB/Simulink