نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
چکیده
شتابدهندهها سیستم‌هایی هستند که از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی برای شتاب دادن و کنترل ذرات باردار تا مرز سرعت نور استفاده می‌کنند. حرارت تولید شده به وسیلهی پرتو الکترون در محفظهی شتاب از طریق چرخش آب در دیوارهی محفظهی شتابدهنده جابهجا میشود. اتلاف حرارتی روی سطح داخلی محفظهی شتابدهنده و همچنین ضریب انتقال حرارت جابهجایی اجباری محاسبه، و محفظه در حالتهای با و بدون خنکسازی با آب با استفاده از نرمافزار ANSYS 12 شبیهسازی و سپس دماهای به دست آمده از شبیهسازی با مقادیر اندازهگیری شده مقایسه شد. همچنین حالتهای مختلف گرفتگی برای مجراهای آب موجود بر روی بدنهی محفظهی شتابدهنده در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج به دست آمده، شبیهسازی دمای دیوارهی محفظهی شتابدهنده در شرایط کاری از دقت مناسبی برخوردار است و در نقاطی که احتمال گرفتگی مسیر خنککننده وجود دارد، دمای دیواره بالاتر از سایر نقاط پیشبینی شد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Thermal-Hydraulic Analysis of Rhodotron Accelerator Cavity
نویسندگان [English]
- E Dehghan
- H Kazeminejad
- A.M Poursaleh
چکیده [English]
Electron accelerators use electric and magnetic fields to accelerate and control charged particles to the close proximity of the speed of light. The results of the experimental test performed on the Yazd Rhodotron cavity cooling system as well as the relevant numerical analysis carried out by the ANSYS 12 code are presented. It was found that the numerical prediction for the cavity wall temperature under normal operating condition was in reasonable agreement with the corresponding experimental result. In addition, due to the blockage effect of the cooling channels, the cavity wall temperature was higher than normal operating conditions.
کلیدواژه‌ها [English]
- Electron Accelerator
- Thermal-Hydraulic Analysis
- Blockage Effect of Cooling Channels
-
J. Pottier, A new type of RF electron accelerator: the Rhodotron, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 40/41 (1989) 943-945.
-
J.M. Bassaler, J.M. Capdevila, O. Gal, F. Laine, A. Nguyen, J.P. Nicolaj, K. Umiastowski, Rhodotron an accelerator for industrial irradiation, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B68 (1992) 92-95.
-
Y. Jongen, M. Abs, J.M. Capdevila, D. Defries, F. Genin, A. Nguyen, The Rhodotron, a 10 MeV, 100Kw beam power metric waves, CW electron accelerator, presented at the 7th All-Union Conference on applied accelerators, June 16-18, St Petersburg (CIS) (1992).
-
Y. Jongen, M. Abs, F. Genin, A. Nguyen, J.M. Capdevila, D. Defries, The Rhodotron, a new 10MeV, 100Kw, CW metric wave electron accelerator, presented at the International conference on the application of accelerators in research and industry, November 2-5 (1992) Denton (USA).
-
S. Humphries, Principles of charged particle accelerator, John Wiley and Sons (1986).
-
S. Humphries, Charged particle beams, John Wiley and Sons (2002).
-
J.P. Holman, Heat transfer, Tenth Edition, McGraw-Hill (2009).
-
S.W. Churchill and S.W.H. Ozee, Correlation for laminar forced convection in flow over an isothermal flat plate and in developing and fully developed flow in an isothermal tube, Journal of Heat Transfer (95) (1973).
-
ASTM A 516/A 516M-04, Standard specification for pressure vessel plates, Carbon steel, for moderate- and lower-temperature service, American society for testing and materials standards (2004).
-
ASTM A 666–03, Standard specification for annealed or cold-worked austenitic stainless steel sheet, strip, plate, and flat bar, American Society for Testing and Materials Standards (2004).
)