شبیه سازی ترموهیدرولیکی مجتمع سوختی یک راکتور تحقیقاتی نمونه به روش CFD

در این مقاله رفتار ترموهیدرولیکی مجتمع سوختی یک راکتور تحقیقاتی نمونه با استفاده از شبیه سازی سه بعدی به روش CFD مورد مطاله قرار می گیرد. هندسه کامل کانال سوخت شامل میله های سوخت و اسپیسر با توجه به تقارن موجود در مساله ، با در نظر گرفتن یک دوازدهم مقطع مجتمع سوخت مورد تحلیل عددی قرار گرفته است و بدین ترتیب پارامترهای ترموهیدرولیکی از قبیل سرعت، دما، فشار و ... در مجتمع سوختی بدست آمده اند. توربولانس با استفاده از روش استاندارد k-e مدل شده و تابع دیواره با مدل دولایه ای جهت حصول دقت در نزدیک دیواره بکار رفته است. نتایج تحلیل عددی نشانگر این امر است که ضریب انتقال حرارت سیال در عبور ار اسپیسر ها افزایش یافته و فشار سیال افت قابل ملاحظه ای می کند. پارامترهای ترموهیدرولیکی سیال و توزیع دمای دیواره سوخت بدست امده و نقاط داغ روی میله سوخت قابل شناسایی است. پارامترهای ترموهیدرولیکی سیال در فاصله حدود پنج برابر قطر هیدرولیکی از انتهای اسپیسر مقادیر نسبتا ثابتی را در طول کانال دارند و این امر به علت کاهش اثر اسپسر در طول کانال است. نتایج به دست آمده با داده های تجربی موجود مطابقت قابل قبولی دارند.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , انتقال حرارت , مجتمع سوختی مدل استاندارد , k-e