نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
پژوهشکده‌ی رآکتور، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
چکیده
در رآکتورهای تحقیقاتی از نوع استخری نظیر رآکتور تهران که از تسهیلات پرتودهی ستون گرمایی بهره می‌برند، پرتوهای گامای تولیدی در قلب رآکتور توسط تیغه‌ی سربی ستون گرمایی که در مجاورت قلب قرار دارد جذب می‌شوند. این فرایند با تولید گرما در تیغه‌ی سربی همراه است و باعث ایجاد جریان جابه‌جایی طبیعی بین تیغه‌ی سربی و دیواره‌ی قلب می‌شود. در این پژوهش، جریان و انتقال حرارت 3 بعدی در کانال شکل گرفته از تیغه‌ی سربی ستون گرمایی و دیواره‌ی قلب به طور عددی با استفاده از کد دینامیک سیال‌های محاسباتی (CFD) شبیه‌سازی شد. هدف از این شبیه‌سازی تعیین توزیع دما بر روی تیغه‌ی سربی و یافتن راه حلی برای جلوگیری از پدیده‌ی جوشش هسته‌ای بود که ممکن است روی سطح تیغه‌ی سربی اتفاق بیفتد. یافته‌ها نشان داد که در شرایط جریان طبیعی، بیشینه دمای سطح تیغه‌ی سربی از دمای متناظر با جوشش هسته‌ای سیال بیش‌تر است. در نتیجه با امتداد صفحه‌ی مشبک به زیر کانال مابین تیغه‌ی سربی و دیواره‌ی قلب و برقراری شرایط جریان اجباری به عنوان راهکاری مؤثر می‌توان از جوشش سیال جلوگیری کرد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Numerical simulation of flow and heat transfer between thermal column lead slab and core edge surfaces in a pool-type research reactor and enhancement of its cooling condition
نویسندگان [English]
- Amin Davari
- seyed Mohammad Mirvakili
- Ebrahim Abedi
- SeyedMojtaba Sadat Ashkevar
چکیده [English]
In pool-type research reactors, utilizing thermal column irradiation facilities through the fission process in the core, gamma rays are produced and absorbed by lead slab as a gamma rays shield of thermal column. Consequently, heat is generated in the lead slab surface which induces flow by the thermal buoyancy force. In the present work, 3D, CFD simulation of flow and heat transfer in a channel, formed by the thermal column and core edge, is considered. The aim is to obtain the temperature distribution on the lead surface and also a solution to prevent boiling, which may occur on the lead surface. It is observed that the hot spot on the lead surface exceeds the boiling point in natural convection mechanism. Therefore, the grid plate is extended underneath the channel so that water can flow through the channel and exit to the plenum causing forced convection to be established as an effective way to eliminate the boiling occurrence.
کلیدواژه‌ها [English]
- Pool- type research reactor
- Thermal column
- Lead slab
- CFD code
)