Estudi del comportament fluidodinàmic dels anells del sistema de refrigeració del sincrotró ALBA sota l'acció de pertorbacions.

Aquest projecte consisteix en estudiar el comportament fluidodinàmic del sistema de refrigeració del sincrotró ALBA, concretament de l’anell Booster Ring, amb l’objectiu de desenvolupar un procediment per detectar acumulacions d’aire en els conductes. L’estudi s’ha realitzat mitjançant simulacions numèriques unidimensionals amb el programari Flowmaster. S’ha partit d’un model ja realitzat on s’han substituït les canonades rígides per elàstiques. La primera part del treball ha consistit en una familiarització amb el programa Flowmaster, una descripció de les diferents parts que integren el sincrotró ALBA, el seu sistema de refrigeració i els elements que configuren el model. La hipòtesi a validar en aquest treball ha estat si es produeix un canvi de la resposta freqüencial de les canonades quan s’acumula aire i si aquest canvi és detectable a partir d’una excitació forçada. Concretament, s’ha decidit utilitzar una vàlvula de tancament a l’inici de l’anell i fer variar el seu grau d’apertura amb un senyal del tipus sinusoïdal. Durant l’excitació, s’han calculat les oscil·lacions de pressió en diferents punts de l’anell. S’ha observat que, efectivament, l’amplitud d’aquestes oscil·lacions varia al llarg de l’anell i varia també en funció de la freqüència amb la qual es fa oscil·lar l’apertura de la vàlvula. Per portar a terme l’estudi, primerament s’ha identificat el senyal òptim amb el qual s’ha de fer oscil·lar la vàlvula per tal de generar pulsacions de pressió significatives i uniformes. Un cop escollit el senyal òptim s’ha realitzat un estudi del comportament del sistema fent oscil·lar la vàlvula per un ampli rang de freqüències sense acumulació d’aire. S’ha quantificat com evoluciona l’amplitud de les oscil·lacions de la pressió per cada freqüència al llarg de l’anell i per quines freqüències l’amplitud és màxima. Finalment s’ha situat aire a diferents punts de l’anell i en diferents quantitats. S’ha comparat l’evolució de l’amplitud de les oscil·lacions de la pressió per diferents freqüències amb les dades obtingudes prèviament sense presència d’aire, amb l’objectiu final de trobar algun patró que permetés detectar aire acumulat en les canonades del Booster Ring. Com a conclusió final s’ha observat que la freqüència que produeix una amplitud de les oscil·lacions de la pressió màxima sense presència d’aire es desplaça a freqüències més baixes quan s’acumula aire en el sistema de refrigeració