نام فایل: شبیه سازی عددی انتقال حرارت جریان مغشوش در دسته میله سوخت راکتور vver-440 با بکارگیری پره های مخلوط کننده و نانو سیالات مختلف
فرمت :pdf
تعداد صفحه : 79
توضیحات
هدف این پژوهش، تحلیل و بررسی روشهای افزایش انتقال حرارت بین دسته میله سوخت و سیال خنک کننده آن در راکتور آبی تحت فشار مدل 440-VVER است که در نیروگاه های هستهای و تجهیزات دریایی استفاده می شود. این دسته میله شامل ۶۰ میله سوخت با آرایش مثلثی است که همگی درون یک پوسته شش وجهی قرار دارند و توسط چهار شبکه نگهدارنده در جای خود ثابت شدهاند. به منظور بهبود انتقال حرارت میلههای سوخت،استفاده از پره مخلوط کننده و همچنین استفاده از نانوسیال پیش بینی شده که هر کدام بطور مجزا تحلیل و بررسی شده است. در ابتدا برای انتخاب شبکه بندی مناسب، حل مستقل از شبکه انجام شده و سپس نتایج به دست آمده اعتبارسنجی شده است. در ادامه اثر عدد رینولدز بر روی میزان دمای میله سوخت، دمای متوسط سیالی عامل، ضریب انتقال حرارت و افت فشار ارزیابی شده است. در بخش بررسی نانوسیال، نقش انواع نانوسیال ها و تأثیر قطر و کسر حجمی نانوذره بررسی شده است. بدین منظور سه نانوذره ی اکسید آلومینیوم (Al2O3)، اکسید مس (CuO) و اکسید روی (ZnO) با کسر حجمی یک تا ۹ درصد، در سیالی پایه ی آب مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج نشان میدهد اکسید مسی بیشترین انتقال حرارت و همچنین بیشترین افت فشار را به همراه دارد، در حالی که اکسید آلومینیوم مقدار بهینه تری از انتقال حرارت و افت فشار را داراست و استفاده از اکسید روی مناسب نیست. همچنین بطور کلی با افزایش کسر حجمی نانوذرات مقدار انتقال حرارت و افت فشار هر دو افزایش مییابد. در ادامه برای بررسی قطر نانوذرات، نانوذره اکسید مسی (CuO) با قطرهای ۱۰ تا ۲۰۰ نانومتر در سیال پایه آب مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج به دست آمده نشان می دهد با کاهش قطر نانوذره مقدار انتقال حرارت به مقدار قابل توجهی افزایش مییابد، در حالی که تأثیر چندانی بر روی افت فشار ندارد. بنابراین کاهش قطر نانوذرات در سیال پایه می تواند یکی از بهترین راه کارها برای افزایش انتقال حرارت دسته میله سوخت راکتور آبی تحت فشار مدل 440-VVER باشد. در بخش بررسی پره مخلوط کننده، پس از تحلیل اثرات پره اسپلیت استاندارد، به بررسی تأثیر هندسه و زاویه خمیدگی پره بر روی انتقال حرارت پرداخته شده است. نتایج نشان میدهد که اگر ارتفاع پره اسپلیت استاندارد را از mm ۱۰ به mm ۷ برسانیم انتقال حرارت حداکثر خواهد شد. همچنین در ادامه مقادیر انتقال حرارت را تحت تأثیر پره اسپلیت در زوایای ۱۵، ۲۵، ۳۵ و ۴۵ درجه بررسی شده است که نتایج نشان می دهد با افزایش زاویه پره مقدار انتقال حرارت و افت فشار هر دو افزایش مییابد.
پروژه تخصصی مهندسی مکانیک گرایش سیالات
