Gomez, Santiago N. (2016) Diseño mecánico conceptual de rotores para centrífugas. / Conceptual mechanical design of rotors for centrifuges. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
![[img]](/style/images/fileicons/application_pdf.png)
| PDF (Tesis) - Versión publicada Español 2459Kb |
Resumen en español
En la actualidad casi la totalidad de los reactores nucleares necesitan, como combustible, uranio con una concentración de U"235 mayores a las naturales. En un marco de autoabastecimiento se impone la necesidad de dominar la tecnología necesaria para enriquecer uranio, siendo las centrifugas el método usado industrialmente hoy en día. Esta tecnología, por cuestiones de proliferación, es considerada sensitiva y en consecuencia la información sobre la misma se encuentra fuertemente limitada. En el presente trabajo se propone un modelo simplificado para diseñar y evaluar conceptualmente diseños mecánicos de rotores, proponiendo como figura de merito el trabajo separativo para centrifugas de gas. Con el mismo se pudo, evaluando distintos materiales para el rotor, encontrar radios y alturas óptimos para la capacidad separativa por unidad de masa para cada uno de ellos. Se evaluaron los parámetros que definen la recirculación interna del flujo dentro del rotor y los parámetros de diseño mecánico. Al comparar los resultados con los disponibles en bibliografía se vio que presentan buena concordancia mecánica.
Resumen en inglés
Nowadays almost all nuclear reactors need their fuel to have higher concentrations of U”235 than the ones that are naturally found. Under the objective of self sufficiency, this imposes the need of mastering the uranium enrichment technology, being centrifuges the one used in actual days. As this technology has proliferation issues, it is considered a sensitive technology and so the information available in this topic is very limited. In this work, a simplified model was proposed to design and evaluate, through its separative work, gas centrifuges for uranium enrichment. Using this model it was possible to approach the process of rotor material evaluation, obtaining the optimum radius and height for its separative work by mass unit for each material. This model made possible to asses the parameters that define the gas flow inside the rotor and the mechanical design parameters. When comparing the obtained results to the ones available in literature, good mechanical agreement were found.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica) |
|---|---|
| Información Adicional: | Área Temática: Enriquecimiento de Uranio. |
| Palabras Clave: | Gas centrifugation; Centrifugación de gases; Separation processes; Procedimientos de separación; Rotors; Rotores;[Uranium enrichment; Enriquecimiento de uranio; Mechanical design; Diseño mecánico; Centrifuge; Centrífugas] |
| Referencias: | [1] Glasser, A. Characteristics of the Gas Centrifuge for Uranium Enrichment and Their Relevance for Nuclear Weapon Proliferation (corrected). Science and Global Security, 16:1–25, 2008. [2] Villani, S. Isotope Separation. 1a Ed. EEUU: American Nuclear Society, 1976. [3] Villani, S. Uranium Enrichment. 1a Ed. Alemania: Springer-Verlag, 1979. [4] Alcoa mill products. [5] Dynamic metals intentional. [6] Kemp, R.S. Gas Centrifuge Theory and Development: A Review of U.S. Programs. Science and Global Security, 17:1–19, 2009. [7] Timoshenko, S. Theory of plates and shells. 2a Ed. EEUU: McGraw-Hill, 1987. [8] Elso, M.I. Finite Element Method studies on the stability behavior of cylindrical shells under axial and radial uniform and non-uniform loads. Krefeld, 2012. [9] Timoshenko, S. Theory of elasticity. 2a Ed. EEUU: McGraw-Hill, 1951. [10] Ueda, S, Kameyama , T, Matsunaga, T, Kitazono, K, Sato,E. Re-examination of creep behavior of high purity aluminium at low temperature.15th International Conference on the Strength of Materials, 2010. [11] Dvorak, J, Sklenicka, V, Horita,Z. Microstructural Evolution and Mechanical Properties of High Purity Aluminium Processed by Equal-Channel Angular Pressing. Materials Transactions, Vol. 49, No. 1 pp. 15 to 19, 2008. [12] Goertzen, W.K., Kessler, M.R. Creep behavior of carbon fiber/epoxy matrix composites. Materials Science and Engineering A 421 217–225, 2006. [13] Boyer, H.E. Atlas of fatigue curves. 1a Ed. EEUU: American Society for Metals, 1983. [14] Ragheb, M. FATIGUE LOADING IN WIND TURBINES. 2009. [15] Benedict, M., Pigford, T.H., Levi, H.W. Nuclear Chemical Engineering. 2a Ed. EEUU: McGraw-Hill, 1981. [16] Cohen, K. The Theory of Isotope Separation Applied to Large-Scale Production of U”235. 1a Ed. EEUU: McGraw-Hill, 1951. [17] Acerinox axc 160. |
| Materias: | Combustibles Ingeniería mecánica |
| Divisiones: | Presidencia > Gcia. Complejo Tecnológico Pilcaniyeu |
| Código ID: | 556 |
| Depositado Por: | USUARIO INVÁLIDO |
| Depositado En: | 17 Oct 2016 12:44 |
| Última Modificación: | 17 Oct 2016 12:44 |
Personal del repositorio solamente: página de control del documento
