مطالعه جریان گاز UF۶ با استفاده از اریفیس و شیرسوزنی تحت شرایط خلاء متوسط و بررسی پارامترهای موثر بر آن

در تاسیسات هسته­ای معمولا عملیات غنی­سازی تحت شرایط خلاء بالا و متوسط انجام می­شود. اندازه­گیری دبی گاز UF۶ به صورت خوراک یا محصولات غنی ­شده و تهی ­شده یکی از پارامترهای مهم و اساسی در هنگام راه­اندازی و تولید می­باشد. در این تاسیسات از اریفیس برای اندازه­گیری دبی جرمی گاز UF۶ در محدوده gr/hr۸۰-۱۰ استفاده می­شود. به سبب پایین بودن محدوده فشار و دبی، اندازه­گیری دبی از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است. در این مطالعه چگونگی اندازه­­گیری دبی جریان در لوله­ها و عوامل موثر بر آن به وسیله اریفیس و شیرسوزنی مورد بررسی قرار گرفته ­است. برای ایجاد دبی­های مختلف جریان گاز از اریفیس هایی با قطرهای مختلف و تغییر فشار ورودی استفاده می شود. در بررسی­های انجام شده مشاهده شده ­است که برای یک اریفیس با قطر روزنه مشخص، افزایش فشار ورودی باعث افزایش دبی جریان شده و برای یک دبی ثابت افزایش فشار ورودی منجر به کاهش قطر روزنه اریفیس می­شود. افزایش اختلاف فشار بالادست و پایین دست اریفیس، باعث افزایش دبی جریان تا یک حد معین، می­شود. از آنجایی که در کلیه تست های شیرسوزنی، نسبت فشار خروجی به فشار ورودی کمتر از مقدار ۰.۵۹۲۶ بوده، لذا خطی شدن منحنی تغییرات دبی جرمی برحسب فشار ورودی در یک سطح مقطع ثابت می تواند بعنوان تاییدی بر تبعیت داده های آزمایشگاهی موجود از رابطه جریان شوک به شمار آید. همچنین بررسی تغییرات دبی جرمی در حالت های مختلف شیر نشان می دهد که با باز شدن شیر، تغییرات دبی با افزایش فشار ورودی و افزایش اختلاف فشار، شدت بیشتری پیدا می­کند.

Keywords:

جریان گاز , اریفیس , شیرسوزنی , شرایط خلاء متوسط , آهنگ جریان , افت فشار , جریان سنج ها