نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هییت علمی پژوهشکده راکتور

2 کارشناس ایمنی

3 هیئت علمی پژوهشکده راکتور

10.24200/nst.2021.834.1567

چکیده

در این تحقیق، بکارگیری جداساز افقی بخار، برای فرآیند جداسازی رطوبت در یک مولد بخار افقی، پیشنهاد و به کمکCFD، جریان دوفازی در این فرآیند، شبیه‌سازی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش بارگذاری نیروگاه، افت فشار جداساز افزایش یافته، بطوریکه رابطه خطی بین افت فشار و چگالی انرژی جنبشی جریان ورودی برقرار است. همچنین بررسی تاثیر تغییرات ابعاد جداساز، نسبت به طراحی پایه آن بر افت فشار و بازدهی جداساز، نشان داد که با افزایش عرض ورودی، افت فشار کاهش و بازدهی جداساز افزایش می یابد. هرچند افزایش بی‌رویه عرض ورودی به کاهش دبی در خروجی‌های جانبی منجر می‌گردد. مطالعه تغییر قطر خروجی جانبی، حاکی از آن است که تغییر پارامتر یاد شده تاثیر چندانی بر افت فشار و بازدهی ندارد؛ اما افزایش آن کسر جرمی بخار در خروجی جانبی را افزایش می‌دهد. براساس ارزیابی صورت گرفته، جداساز افقی بخار، با بازدهی و افت فشاری مطلوب (در حدود انواع دیگر جداسازهای محوری مرسوم در نیروگاه‌های هسته‌ای)، و فناوری ساخت و مونتاژ ساده و در دسترس، می‌تواند به عنوان طرحی مناسب و قابل بررسی برای بکارگیری در طرح‌های جدید نیروگاه‌های هسته‌ای و راکتورهای با ابعاد کوچک، تلقی گردد. برای راستی آزمایی، جریان دوفازی یک جداساز قائم آنالیز شد، که نتایج توافق خوبی با داده‌های تجربی دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of Horizontal Steam Separator Two Phase Flow Parameters and Performance in NPPs with Utilization of Computational Fluid Dynamic

نویسندگان [English]

  • reza saberi 1
  • Amir Hossein Vosoughi 2
  • Kamran Sepanloo 3

1 faculty of school of nuclear reactor and safety

2 safety expert

3 faculty of school of reactor and nuclear safety

چکیده [English]

In this research, utilization of typical horizontal moisture separator in steam drum, for moisture separation process in the horizontal steam generator of NPPs are recommended; and by applying CFD, two-phase flow of this process is simulated. Results show that with increasing of loading, the pressure drop across the separator increases, and a linear relationship between pressure drop and inlet flow kinetic energy density is established. Also, with increasing inlet width, pressure drop decreases and the efficiency increase. However, excessive increasing of input width leads to a decrease in mass flow at lateral outputs. Study on the variation of lateral outlet diameter show that variation of mentioned parameter does not affect pressure drop and efficiency significantly, but reducing of that lead to increasing lateral out let steam mass fraction. Based on the performed assessment, horizontal steam separator with proper efficiency and pressure drop (in the range of other typical NPPs SGs axial separators), and with simple and available manufacturing technology, may be recognized as an appropriate concept and considerable option, for new NPPs designs, such as small and low power ones. For validation, analysis of two phase flow in a vertical cylindrical cyclone is performed and results show good agreement with experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steam separator
  • Pressure Drop
  • Efficiency
  • steam generator
  • steam mass fraction