بررسی عملکرد حرارتی المان های سوخت هسته ای پراکنده و کاراملی
عنوان دوره: بیست و نهمین کنفرانس ملی هسته‌ای ایران
نویسندگان
1دانشگاه شهید بهشتی
2مهندسی هسته ای
چکیده
در این مقاله، مشخصات انتقال حرارت سوخت های صفحه ای کاراملی و پراکنده بر پایه دی اکسید اورانیوم و زیرکالوی که در راکتورهای تحقیقاتی با شار بالا مورد استفاده قرار میگیرند، بصورت عددی ارائه گردیده است. در قدم اول، جهت تعیین هدایت گرمایی سوخت پراکنده، از مدل المان محدود برای میکروساختار سوخت پراکنده استفاده می شود و این روش برای کسرهای حجمی مختلف ذرات سوخت بکار گرفته می شود و جهت صحت سنجی، نتایج با مدل Maxwell-Eucken که یکی از مدل های معتبر جهت تعیین هدایت گرمایی سوخت پراکنده می باشد، مقایسه می گردند.
هم چنین مدل المان محدود (نرم افزار ANSYS) برای آنالیز حرارتی سوخت کاراملی و پراکنده بکار گرفته می شود. نتایج نشان می دهند که دما در سوخت پراکنده بعلت هدایت گرمایی بالاتر که فاکتوری کلیدی در رفتار حرارتی سوخت می باشد، کاهش می یابد. می توان نتیجه گرفت که پراکندگی، بهبودی در حفظ هدایت حرارتی نسبت به عناصر سوخت جایگزین ایجاد می کند.
هم چنین مدل المان محدود (نرم افزار ANSYS) برای آنالیز حرارتی سوخت کاراملی و پراکنده بکار گرفته می شود. نتایج نشان می دهند که دما در سوخت پراکنده بعلت هدایت گرمایی بالاتر که فاکتوری کلیدی در رفتار حرارتی سوخت می باشد، کاهش می یابد. می توان نتیجه گرفت که پراکندگی، بهبودی در حفظ هدایت حرارتی نسبت به عناصر سوخت جایگزین ایجاد می کند.
کلیدواژه ها
سوخت صفحه ای کاراملی؛ سوخت صفحه ای پراکنده؛ دی اکسید اورانیوم؛ زیرکونیوم؛ میکرو ساختار؛ روش المان محدود