{"id":626,"date":"2026-06-26T19:15:56","date_gmt":"2026-06-26T17:15:56","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugr.es\/seslab\/?p=626"},"modified":"2026-06-26T19:16:47","modified_gmt":"2026-06-26T17:16:47","slug":"fiabilidad-termica-para-ifmif-dones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugr.es\/seslab\/fiabilidad-termica-para-ifmif-dones\/","title":{"rendered":"Fiabilidad t\u00e9rmica para IFMIF-DONES"},"content":{"rendered":"

La energ\u00eda de fusi\u00f3n necesita materiales capaces de trabajar en condiciones extremas de irradiaci\u00f3n y temperatura. Para estudiar su comportamiento, la instalaci\u00f3n IFMIF-DONES<\/b><\/span> ensayar\u00e1 probetas de materiales estructurales dentro del High Flux Test Module<\/b><\/span> o HFTM<\/b><\/span>, donde estar\u00e1n sometidas a altos flujos de neutrones.<\/p>\n

El art\u00edculo Reliability-based probabilistic finite element analysis of nonlinear thermal conduction in IFMIF-DONES HFTM specimen capsules<\/i><\/span><\/a>, publicado en Applied Thermal Engineering<\/i><\/span>, constituye un avance de la tesis doctoral de J.<\/strong> Miguel Palomino<\/b><\/span>.<\/p>\n

El reto principal es garantizar que las probetas mantengan una temperatura controlada. En el HFTM, los requisitos t\u00e9rmicos son exigentes: las c\u00e1psulas deben operar entre 250 \u00b0C y 550 \u00b0C<\/b><\/span>, seg\u00fan el compartimento, y los gradientes t\u00e9rmicos en el volumen \u00fatil de las probetas deben limitarse aproximadamente a \u00b13 %<\/b><\/span>. Este control es esencial porque el da\u00f1o por irradiaci\u00f3n, la producci\u00f3n de gases y la evoluci\u00f3n microestructural de los materiales dependen fuertemente de la temperatura.<\/p>\n

Para abordar este problema, el trabajo desarrolla un modelo tridimensional no lineal de elementos finitos<\/b><\/span> acoplado a simulaciones de Monte Carlo<\/b><\/span>. En lugar de realizar un \u00fanico c\u00e1lculo con valores fijos, el modelo incorpora incertidumbres en par\u00e1metros clave: propiedades t\u00e9rmicas del Eurofer97 y del sodio l\u00edquido, conductividad del helio, eficiencia de los calentadores y coeficientes de transferencia de calor en las superficies refrigeradas. En total se consideran 15 variables aleatorias<\/b><\/span> y se ejecutan 2000 simulaciones<\/b><\/span>, lo que permite estimar probabilidades de fallo t\u00e9rmico y analizar la robustez del dise\u00f1o.<\/p>\n

El art\u00edculo propone tres m\u00e9tricas para evaluar el cumplimiento t\u00e9rmico: la desviaci\u00f3n m\u00e1xima respecto a la temperatura objetivo, el rango entre temperatura m\u00e1xima y m\u00ednima, y una medida global de uniformidad t\u00e9rmica. Gracias a estas m\u00e9tricas, el dise\u00f1o no se eval\u00faa solo por su comportamiento medio, sino tambi\u00e9n por la posible aparici\u00f3n de zonas cr\u00edticas.<\/p>\n

Los resultados muestran que las incertidumbres no son despreciables: dependiendo del criterio considerado, la probabilidad de incumplir los requisitos t\u00e9rmicos se sit\u00faa en el orden de 10 % a 30 %<\/b><\/span>. El an\u00e1lisis de sensibilidad identifica como par\u00e1metros m\u00e1s influyentes la eficiencia de los calentadores<\/b><\/span>, la conductividad del hueco de helio<\/b><\/span> y la conductividad t\u00e9rmica del Eurofer97<\/b><\/span>. Esta \u00faltima resulta especialmente relevante, ya que su incertidumbre puede elevar la probabilidad de fallo del criterio de rango t\u00e9rmico hasta aproximadamente el 30 %<\/b><\/span>.<\/p>\n

Este trabajo refuerza una idea clave para el dise\u00f1o de sistemas complejos: no basta con simular, tambi\u00e9n hay que cuantificar la confianza que podemos tener en la simulaci\u00f3n. Desde el SES-Lab, este avance contribuye a integrar mec\u00e1nica computacional, transferencia de calor no lineal, an\u00e1lisis probabilista y fiabilidad<\/b><\/span> en uno de los grandes desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos de la energ\u00eda de fusi\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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