شبیه سازی عددی انتقال حرارت در یک راکتور هسته ای تحت فشار آب با استفاده از نانوسیال

در این مطالعه، به کاربردد نانو سیال آب - 0,Al به عنوان خنک کننده (آب اولیه) در شبیه - سازی انتقال حرارت راکتور هسته ای تحت فشار آب (PWR) پرداخته شده است. میله های سوختی شار ثابت، دیواره های جانبی متقارن و شبکه های نگهدارنده آدیاباتیک فرض شده اند. شرط مرزی ورودی نیز سرعت ثابت است. برای تحلیل جریان و انتقال حرارت از نرم افزار فلوئنت استفاده شد. در ابتدا انتقال حرارت آب خالص مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت تاثیر نانوسیال بر ضریب انتقال حرارت جابه جایی و میانگین دمای سطح لوله ها سنجیده شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نانوسیال ضریب انتقال حرارت جابه جایی را افزایش و دمای سطح لوله ها را کاهش میدهد و هرچه کسر حجمی افزایش یابد، دمای سطح لوله ها کاهش بیشتری دارند. اما باید توجه داشت که افزایش کسر حجمی نانوذرات، باعث افت فشار سیال خنک کننده و همچنین خوردگی و فرسایش لوله ها می شود و در نتیجه کسر حجمی را تا میزان محدودی می توان افزایش داد. در این مقاله کسرهای حجمی 1، 2، 3 و 4٪ نانو سیال آب - Al2O بررسی شده است. همچنین نتایج تاثیر شبکه - های نگهدارنده بر مغشوش شدن جریان و در نتیجه افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش دمای میانگین سطح را نشان داد