Tomasz Kwiatkowski „Naukowcem przyszłości” za badanie wpływu turbulencji na chłodzenie reaktorów

Na 6 Forum Inteligentnego Rozwoju odbywającym się w tym roku w Toruniu wyróżniono młodych naukowców, których praca i efekty badań mogą skutkować pozytywnymi zmianami w bliższej lub dalszej przyszłości. Tytuł „Naukowca Przyszłości” w dziedzinie nauk ścisłych i technicznych otrzymał mgr inż. Tomasz Kwiatkowski z Zakładu Energetyki Jądrowej i Ochrony Środowiska w Departamencie Badań Układów Złożonych NCBJ.

Organizatorzy 6 Forum Inteligentnego Rozwoju, które odbyło się w dniach 26-29 września 2021 r. w Toruniu nagrodzili młodych, obiecujących naukowców. Kandydatów do wyróżnienia poszukiwali przede wszystkim wśród badaczy, którym udało się uzyskać granty z instytucji finansujących. Tak też było z Tomaszem Kwiatkowskim z Zakładu Energetyki Jądrowej i Ochrony Środowiska NCBJ wyróżnionym tytułem „Naukowiec Przyszłości”: jest on beneficjentem grantu Preludium przyznawanego przez Narodowe Centrum Nauki. Temat jego projektu, to „Zastosowanie modeli turbulentnych typu LES i hybrydowych dla precyzyjnych predykcji przepływu chłodziwa i wymiany ciepła w ściśle upakowanych kasetach paliwowych”, a opiekunem naukowym jest dr Afaque Shams z Holandii.

Magister inż. Kwiatkowski tak opisuje przedmiot i znaczenie swojej pracy: „Głównym celem badań zaproponowanych w projekcie jest poprawa dostępnych i powszechnie stosowanych modeli turbulencji w odniesieniu do modelowania przepływu i wymiany ciepła w kasetach paliwowych używanych w reaktorach jądrowych. Otrzymane wyniki pozwolą zaproponować zestaw tzw. najlepszych praktyk, tzn. wskażą jak poprawnie należy przeprowadzać analizy przepływu i wymiany ciepła w ściśle upakowanych kasetach paliwowych. Dzięki temu inżynierowie jądrowi ale również naukowcy otrzymają ulepszone narzędzie umożliwiające uzyskanie bardziej wiarygodnych wyników, co bezpośrednio przenosi się na wykorzystanie optymalnych rozwiązań w praktyce i przy projektowaniu nowych technologii jądrowych.”

„Chłodziwo - niezależnie od jego rodzaju - nie przepływa w sposób gładki przez przestrzeń wewnątrz rdzenia” - wyjaśnia naukowiec w opisie swojego projektu. „Rzeczywisty przepływ pełen jest zaburzeń w postaci lokalnych zawirowań czyli turbulencji. Zjawisko znamy dobrze z życia codziennego: gdy turbulencje pojawiają się w rurach domowej sieci wodociągowej, zazwyczaj słyszymy charakterystyczne, często nieprzyjemne dźwięki. Biorą się one z drgań materiału rur, które wzbudzane są przez zawirowania. W reaktorach jądrowych ważne są przede wszystkim powodowane przez turbulencje nierównomierności w chłodzeniu elementów paliwowych i ścian zbiornika reaktora. Ich pojawienie się może prowadzić do dużych lokalnych różnic temperatur i ciśnień, a w rezultacie do powstania naprężeń oraz szybszego zmęczenia materiału, czego skutkiem może być np. pojawienie się niepożądanych mikropęknięć.”

Prace mgr. inż. Tomasza Kwiatkowskiego nad zagadnieniem turbulencji zostały już wcześniej docenione, o czym także donosiliśmy: https://old.ncbj.gov.pl/aktualnosci/jak-sprawdzic-czy-turbulencje-moga-b....

Inne innowacyjne projekty badawcze realizowane w NCBJ były prezentowane również w czasie głównych sesji Forum w Toruniu. 27 września na „Scenie Otwartej Tech Science: Naukowcy przyszłości - preludium innowacji” wielkie projekty realizowane w NCBJ dzięki grantom europejskim zaprezentował dr hab. Paweł Sobkowicz, dyrektor ds. Organizacji Działalności Naukowej Międzynarodowej Agendy Badawczej NOMATEN funkcjonującej jako departament NCBJ. Tego samego dnia w czasie sesji zatytułowanej „Infrastruktura na rzecz badań i innowacji” mgr Michał Wójtowicz, z-ca dyrektora NCBJ ds. Innowacji i Wdrożeń, przedstawił nasz aktualnie największy projekt infrastrukturalny - laser na swobodnych elektronach PolFEL.