CFD simulation of nuclear reactor fuel spacer element
Nükleer reaktör yakıt sabitleme elemanlarının HAD simülasyonu
- Tez No: 216757
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEMAL NİYAZİ SÖKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Hafif su tipi nükleer reaktör (HSR) yakıt tertibatları kare halindeki çubuk demetleri, ve eksenel olarak yerleştirilmiş sabitleme elemanlarından oluşur. Sabitleme elemanları birincil olarak yakıt tertibatına, akış karşısında yapısal kararlılık sağlarlar. Birçok farklı çeşidi bulunan sabitleme elemanları akışkan dinamikleri ve ısı iletimini de etkiler. Mevcut çalışma sabitleme elemanının yakıt demetindeki akış dinamiği ve ısı iletimine etkisini araştırmayı hedeflemekte ve iki bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) kullanarak sabitleme elemanlarının yakıt tertibatlarındaki tek fazlı akışın basınç kaybı, yanal ve eksenel değişimi, ve türbülans davranışı üzerine çalışılmıştır. Ticari HAD aracı olarak FLUENT yazılımı kullanılmıştır. Çalışmada sabitleme elemanı tiplerinden olan ızgara ve halka/farol kullanılmıştır. Yüksek hesaplama yükü ve geometrik karışıklıktan kurtulmak için, orjinal yakıt tertibatı, eksenel yönde yerleştirilmiş 8x8 ızgara veya farol tipi sabitleme elemanları, basit tek alt-kanala indirgenmiştir. Bu iki tip sabitleme elemanının bulunduğu akış özelliklerini belirlemek için k-?, k-? ve RSM türbülans modelleri kullanılmıştır. İkinci bölümde, alternatif olarak, sabitleme elemanı davranışını modellemek için gözenekli ortam yaklaşımı, türbülant kinetik enerji ve dağılma oranı kaynak unsurları boş çeyrek alt-kanala uygulanmıştır. Birinci ve ikinci bölümde elde edilen sonuçlar kendi aralarında ve deneysel verileri de içeren yayınlanmış bilimsel çalışmalarla karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Fuel assemblies of LWR type nuclear reactors consist of rod bundles, arranged in a square array, and axially located spacer grids. Primarily, a spacer provides structural stability for the fuel assemblies against coolant flow. Many different types of spacer designs are present and these spacers affect fluid dynamics and heat transfer. The present study aims to investigate spacer effects on fluid dynamics and heat transfer in fuel bundles, and consists of two parts. In the first part, spacer effect on single-phase flow pressure drop, lateral and axial flow variation, and turbulence behaviour of a fuel assembly has been studied using computational fluid dynamics (CFD). FLUENT, as a commercial software was used as a CFD tool. Grid and ferrule, as the two types of spacer grids were used in the analysis. The original fuel assembly including seven axially located 8x8 grid or ferrule type spacer is reduced to a managable subchannel to get rid of high computational cost and geometric complexity. Turbulent models of k-?, k-?, and Reynolds Stress Model were employed to characterize the flow. In the second part, alternatively, spacer behaviour was modeled by applying porous media approach, by introducing turbulent kinetic energy, and its dissipation rate source terms to flow over a bare rod subchannel. Results obtained from the first and second parts were compared with each other and with the published scientific papers including experimental data.
Benzer Tezler
- 1x3 düzenindeki ayıraçlı bir yakıt demetinde akışın türbülans karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği metoduyla incelenmesi
Investigation of turbulence characteristics of the flow in a 1x3 array fuel rod bundle with spacer grids by using computational fluid dynamics method
UMUT KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Nükleer MühendislikHacettepe ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL KOCAR
- Kullanılmış nükleer yakıt depolama kabının ısıl analizi
Thermal analysis of spent nuclear fuel storage cask
AÇELYA DENİZ GÖKSELKINAV
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Nükleer MühendislikHacettepe ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞULE ERGÜN
- Numerical simulation of corium jet fragmentation
Koryum jet parçalanma numerik similasyonu
YUNUS EREN AKIN
- Püskürtmeli kurutucuda trona çözeltisi ile yapılan desülfürizasyon çalışmaları ve CFD simülasyonu
Başlık çevirisi yok
S.CELAL KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLHAYAT NASÜN (SAYGILI)
- Küçük modüler ergimiş tuz reaktörü acil tahliye sisteminin hesaplamalı akış dinamiği ve deneysel analizi
The computational fluid dynamics and experimental analysis of the emergency draining system of a small modular molten salt reactor
MAHMUT CÜNEYT KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM ŞENTÜRK LÜLE
