شبیه سازی ضریب هدایت حرارتی و انتقال حرارت سوخت پراکنده با استفاده از نرمافزارFluent | ||
| مجله فناوری و انرژی هسته ای | ||
| دوره 1، شماره 3، آذر 1401، صفحه 44-51 اصل مقاله (680.48 K) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/nucte.2022.101205 | ||
| نویسندگان | ||
| عباس رضایی* 1؛ پوریا کاکایی2 | ||
| 1دانشجو راکتور،مهندسی هسته ای،دانشگاه شهید بهشتی | ||
| 2راکتور،مهندسی هسته ای،شهید بهشتی تهران | ||
| چکیده | ||
| استفاده بهینه از سوخت هسته ای درون قلب راکتور، با توجه به کمبود منابع اورانیوم طبیعی، هزینه های تولید و فرآوری اورانیوم مورد استفاده، همواره از مهترین مسائل در امر مدیریت سوخت می باشد.برای استفاده حداکثری از سوخت راکتور باید مصرف سوخت را افزایش داد.،علاوه بر این دانسیته قدرت قابل حصول از یک راکتور بستگی به مقدار انتقـال حرارتی دارد که بدون آسیب رساندن به مواد ساختاری راکتور و یا میله های سوخت حاصل می شود.بنابریان شرکت های طراحی سوخت همواره به دنبال راهکاری هستند که بتوانند به افزایش دانسیته توان دست یابند. یکی از راه های دستیابی به این مهم، تغییر حالت شیمیایی سوخت، و یا افزایش ضریب هدایت حرارتی میله های سوخت می باشد. برای رسیدن به این هدف می توان به جای استفاده از سوخت معمول uo2، از سوخت های سرامیکی پراکنده دی اکسید اورانیوم با دیگر عناصر نظیر زیرکونیوم وآهن استفاده نمود. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار Fluent شبیه سازی حالت های مختلف سوخت پراکنده نظیر uo2-zr، uo2-Fe، انجام شده است .این موضوع نشان می دهدکه استفاده از سوخت پراکنده تاثیر بسزایی در افزایش ضریب هدایت حرارتی سوخت راکتور دارد.بنابراین دانسیته توان حرارتی راکتورهای نسل فعلی بنحو قابل ملاحظه ای افزایش می یابد،علاوه بر این با نشت کمتر پاره های شکافت، طول سیکل راکتور نیز افزایش می یابد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| راکتور هسته ای؛ سوخت سرمت؛ هدایت حرارتی موثر؛ میله سوخت؛ راکتور Nuscale؛ نرمافزار Fluent | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| simulation of thermal conductivity and heat transfer of cermet fuel using Fluent software | ||
| نویسندگان [English] | ||
| abbas rezayi1؛ pourya kakaee2 | ||
| 1student of Reactor, Nuclear Engineering/shahid beheshti university | ||
| 2* Reactor, Nuclear Engineering, shahid beheshti university | ||
| چکیده [English] | ||
| Optimal use of nuclear fuel inside the core of the reactor, due to lack of natural uranium resources, production costs and processing of uranium used, is always one of the most important issues in fuel management. In order to maximize the use of reactor fuel, fuel consumption must be increased. In addition, the density power obtained from a reactor depends on the amount of heat transfer that is achieved without damaging the structural materials of the reactor or the fuel rods. Fuel design companies are always looking for a solution that can increase power density. One way to achieve this is to change the chemical state of the fuel, or to increase the thermal conductivity of the fuel rods. To achieve this goal, instead of using the usual uo2 fuel, uranium dioxide dispersed ceramic fuels with other elements such as zirconium and iron can be used(cermet). In the present study, using Fluent software, simulation of different dispersed fuel modes such as uo2-zr, uo2-Fe, has been done. This shows that the use of cermet fuel has a significant effect on increasing the thermal conductivity of reactor fuel. The thermal power density of the current generation reactors increases significantly, in addition, with less leakage of fission fragments, the burn up of reactor also increases. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Nuclear reactor, Cermet fuel, Effective thermal conductivity, Fuel rod, Nuscale reactor, Fluent software | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 949 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,036 |
||