Thermalhydraulic analysis of supercritical light water cooled reactor fuel assembly
Süper-kritik hafif su soğutmalı reaktör yakıt demetinin termal-hidrolik analizi
- Tez No: 185630
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEMAL NİYAZİ SÖKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: SCLWR, HAD, Süper-kritik fazda ısı transferi, türbülans ısıakısı, ısı transfer bozulması, ısı transfer iyileşmesi, SCLWR, CFD, Supercritical heat transfer, turbulent heat flux, heattransfer deterioration, heat transfer enhancement
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Dördüncü nesil reaktör tasarımlarından birisi olan süper-kritik hafif su soğutmalıreaktörün termal-hidrolik özellikleri, ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği koduFLUENT 6.2 kullanılarak, nümerik analizle incelenmiştir. Bu çalışmadaki temelhedef güçlü özellik değişimleri gözlenen süper-kritik ısı transfer mekanizmasınındaha detaylı anlaşılmasıdır. Bu amaçla Tokyo Üniversitesinin [1] termal spektrumsüper-kritik su soğutmalı reaktör yakıt demetinin tasarım koşulları seçilmiştir.Kullanılan kod sistemini doğrulamak amacıyla iki deneysel çalışmanınsimülasyonu yapılmış, sonuçlar korelasyonlar ve deneysel sonuçlarlakarşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalardan ilki McEligot ve ekibi [18] tarafındanbelirgin özellik değişimlerinin sağlandığı koşullarda hava kullanılarak, diğeri iseYamagata ve ekibi [13] tarafından süper-kritik fazda su ile yapılmıştır. SırasıylaLow-Re kâε ve RNG kâε modelleri kullanılarak deneysel verilerle oldukça uyumlusonuçlar elde edilmektedir. Süper-kritik hafif su soğutmalı reaktörün üç yakıtçubuğu ile bir yavaşlatıcı çubuğu arasında kalan dar kanal için RNG kâε modelikullanılarak farklı termal koşullarda üç boyutlu simülasyonlar yapılmıştır. Sonuçlar,çembersel yönde yakıt zarfı yüzey sıcaklığında belirgin bir düzensiz dağılımolduğunu göstermektedir. Yakıt zarflarında iletim ile ısı transferi etkinleştirildiğihalde bu düzensiz dağılım yine gözlenmektedir. Kanal içinde ısı transferiiyileşmesi ve bozulması kavramları oluşmakta, bundan dolayı güçlü ısı veyoğunluk farkı gözlenmektedir. Sonuç olarak bu durum etkin çapraz-akışa sebepolmaktadır. Simülasyon sonucu bulunan yakıt zarfı yüzey ısı transfer katsayılarıbazı korelasyonlar ile karsılaştırılmış ve standart Bishop korelasyonu ile uyumluolduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca kanaldaki basınç düşümü bir takım korelasyonlarile karsılaştırılmış ve yeterli uyumluluk gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Thermal-hydraulic analysis of supercritical light water cooled reactor (SCLWR),which is one of the Generation-IV suggestions, is numerically investigated byusing the commercial computational fluid dynamics code FLUENT 6.2. Theobjective is to have more understanding about supercritical heat transfer havingstrong property variations for a thermal spectrum supercritical water cooled reactorfuel assembly design conditions of Tokyo University [1]. Two simulations arecarried out to validate the code system and the results are compared withexperimental data and correlations. One of the experiments was conducted byMcEligot et al. [18] with air including strong property changes, and the otherexperiment was conducted by Yamagata et al. [13] with supercritical water, andgood agreements are achieved with low-Re kâε and RNG kâε models respectively.Three-dimensional simulations are carried out with RNG kâε model for a tightchannel of SCLWR located between three fuel rods and a moderator rod withdifferent thermal loadings. Results show that there is a strong non-uniformity of thecircumferential distribution of the cladding surface temperature. This non-uniformity is also observed even the cladding conduction heat transfer is allowed.Heat transfer enhancement and deterioration phenomena occur in the channel,therefore strong temperature and density gradient is observed and accordingly thiscauses strong cross-flow. The cladding surface heat transfer coefficients arecompared with the values predicted by some correlations and good agreement isobserved with the standard correlation of Bishop. The pressure drop of channel iscompared with some correlations and reasonable agreement is observed.
Benzer Tezler
- s‐CO2 güç sistemlerindeki mikro kanallı kompakt ısı değiştiricilerin numerik ve deneysel analizleri
Numerical and experimental analysis of micro‐channel compact heat exchangers in s‐CO2 power systems
FEYYAZ ARSLAN
Doktora
Türkçe
2021
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT GÜZEL
- MCNP-4B analysis of pressurized water reactor in-core fuel management benchmark problem of almaraz power plant
MCNP-4B ile alamaraz güç santralinin basınçlı su reaktörü kor içi yakıt analizi
AYDIN KARAHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Nükleer MühendislikHacettepe ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TOMBAKOĞLU
- A Loss of coolantaccident analysis for near stagnation flow in the horizontal fuel channel of candu reactor
Başlık çevirisi yok
AHMET DURMAYAZ
- Dikey akışta ve ilişkili kanallarda kütle değişimi
Mass transfer at interconnected subchannels
H. NİHAL BEŞLİ
- Hibrit nano soğutucu akışkan kullanılarak VVER-1000 nükleer reaktörünün termal hidrolik analizi
Thermal hydraulic analysis of VVER-1000 nuclear reactor using coolant containing hybrid nano particles
TUBA SİNECAN TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Nükleer MühendislikGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ACIR
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM UZUN