Investigation of the Ventilation System of the LHC Tunnel using CFD Techniques

Abstract

CERN és el Consell Europeu de la Investigació Nuclear. ÉS el laboratori més gran de física de partícules, on científics de tot el món estudien l'estructura de la matèria i les forces que la mantenen unida per aconseguir així entendre millor el comportament i l'origen de l'univers. Actualment s'ha començat a posar en marxa el més gran i potent accelerador de partícules del món, l'anomenat Large Hadron Collider (LHC); situat a la frontera franco-suissa, ocupant una superfície de 27km i a una profunditat de 100m. El LHC és un túnnel d'uns 2 metres de diàmetre, dividit en vuit parts o sectors, per on circularan les partícules transferides amb certa acceleració; aquestes partícules es mouen a través d'uns tubs més petits envoltats d'imants que s'encarreguen de mantenir-les en el seu camí. La línia d'imants i altres components del LHC desprenen calor i per això cal mantenir un correcte sistema de ventilació. El departament TS/CV (Technical Supprot/Cooling Ventilation) s'encarrega del dimensionament i creació de les línies de ventilació. Dins del departament existeix el grup CFD (Computational Fluid Dynamics) on es desenvolupa aquest projecte. El projecte consisteix en crear un model complet, real però simplificat, en 3 dimensions del sector 5-6 del LHC per tal de realitzar diferents simulacions utilitzant les tècniques CFD. La finalitat és demostrar que el model creat funciona correctament i pot reflectir situacions reals que permetran un millor coneixement de la ventilació del túnnel, tant en situació nominal com en situacions d'accident, i l'obtenció d'informació molt útil per al sistema de seguretat i pel manteniment i millora de les instalacions. A1 llarg del projecte es descriuen els passos seguits per la creacid del model, el mallat i el càlcul de les condicions de contorn. També es descriu la simulació en estat nominal i una simulació de risc que consisteix en incloure un focus de fum dins el tunnel. Després s'analitzen els resultats i s'extreuen les conclusions pertinents.