EE- Enerji Bilim ve Teknoloji Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "Corium pool" ile EE- Enerji Bilim ve Teknoloji Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeThermal hydraulic analysis of molten core material contained within lower head of pwr pressure vessel(Enerji Enstitüsü, 2001) Ali, Liaqat ; Baytaş, A. Cihat ; 104266 ; Enerji Bilim ve Teknoloji ; Energy Sciences and TechnologiesBu çalışmanın önemi, reaktör kalbinin kısmen veya tamamen erimesi ile sonuçlanan bir şiddetli reaktör kazasının kontrol altına alınmasından kaynaklanmaktadır. Böyle bir durumda ergimiş malzeme basınç kabının alt tarafında, bir seri ergime ve katılaşma hallerinden geçtikten sonra toplanacaktır. Reaktördeki radyoaktivitenin açığa çıkmasına karşı son engel olan reaktör basınç kabı koryum tarafından ısıl olarak etkilenir. Uranyuma dayanan reaktör yakıtı ve yanmış yakıttan gelen fısyon ürünleri koryumda mevcuttur. Yarı ömürlerine göre fısyon ürünlerinin bozunumu, ergimiş kütle içinde az veya çok homojen olan bir iç ısı kaynağı oluşturur. Seramik yakıt bileşenlerinin yüksek ergime noktası ve fısyon ürünlerinden kaynaklanan radyoaktivite nedeni ile sistem deneysel olarak yapılamaz hale gelir. Bu nedenle reaktör basınç kabında oluşan koryum havuzunun içindeki ısıl hidrolik olayı incelemek için sadece sayısal benzeşim tek yol olarak kalır. Problemle ilgili akış ve ısı transferi karakteristiklerinin anlaşılması kazayı kontrol etmek ve böylece radyoaktivitenin kaptan yayılması ve atmosfere çıkması tehlikesini azaltmak mümkün olabilir. Bu çalışma düşük Rayleigh sayılarında yandan ısıtmalı bir kare kapta doğal taşınımın incelenmesi ile başlamıştır. Bu problem hesaplamalı akışkanlar dinamiğinde bir benchmark problemi olması sebebi ile seçilmiştir. Sonuçlar daha önce yapılan çalışmalar ile karşılaştırıldığında çok iyi bir uyum elde edilmiştir. İkinci olarak düşük Rayleigh sayıları için yazılan program içten ısıtılmış bir kare kapta doğal taşınım için analiz edilmiştir. Sonuçlar yayınlanmış diğer sonuçlarla karşılaştırıldığında çok iyi bir uyum içindedir. Daha önce yayınlanmış çalışmalarda içinde ısı üretimi olan ve yüksek Rayleigh sayıları için ölçekleme mevcut değildir, böylece bu hal için bir ölçekleme gerçekleştirilmiş ve sonuçlar yayınlanmıştır. Reaktör basınç kabı bir konjugate problem oluşturan kalın paslanmaz çelik bir duvara sahiptir. Konjugate problemin analizi için hayali noktalar yerleştirme yöntemi kullanılmıştır. Bu konuda elde edilen sonuçlar da yayınlanmıştır. Koryum düşük Pr sayılı bir akışa sahiptir, böylece koryumdaki doğal akışın analizi, kalın duvarda bir kare kapta yapılmıştır ve sonuçlar bir uluslararası konferans bildirisi olarak sunulmuştur. Yarı silindirik kapta kalın duvarın etkisini anlamak için analiz içten ısıtmalı bir yarı silindirik kap için yapılmıştır. Bu sonuçlar, duvarları sabit sıcaklıkta olan bir yarı silindirik kap ile karşılaştırılmış ve fark incelenmiştir. XI Yarı küresel basınç kabının özel durumu nedeni ile kabın sadece yarısı incelenmiştir. Ortalama Nusselt sayısı için sonuçlar karşılaştırılabilir olmasına rağmen, akışın aslında simetrik olmaması sebebi ile, nihai inceleme için yarı silindirik kap seçilmiştir. Son incelenen geometri mümkün olduğu kadar gerçek duruma yakın seçilmiştir. Koryum havuzundaki sıcaklık 3500 °K ulaşabilir, bu nedenle havuz yüzeyinden ışınımla ısı transferi bu analize dahil edilmiştir. Üç ısı transferi mekanizması, iletim, taşınım ve ışınım bu analizde mevcuttur. Sonuçlar göstermiştir ki, havuzdaki sıcaklıklar havuzun alt tarafında iyi bir tabakalaşma göstermiş ve üst tarafında taşımının hakim olduğu küçük bir bölge oluşmuştur. Havuz yüzeyinin neşretme oranı ve AT/TW parametresi de ayrıntılı olarak incelenmiştir. Ra sayısı 3.2xl07 den 3.2xl013 e kadar çalışılmıştır, son değer türbülanslı akışın başlama sınırıdır. Aynı zamanda sonuçlar gösteriyorki, reaktör basınç kabının hasara uğramasının mümkün olduğu nokta, basınç kabının duvarı ile serbest yüzeyin üst temas noktasına yakındır. Kabın alt bölgesi koryumun ısıl etkisinden hiç bir zaman zarar görmeyecektir. Böylece sunulan problemin ayrıntılı bir incelemesi yapılmıştır. Bu analizin, söz konusu problemle ilgili ısıl hidrolik olayın anlaşılmasına önemli ölçüde katkı sağlayacağı umulmaktadır. Aşağıdaki bölümlerde, bu doktora çalışması sırasında oluşturulan sayısal çalışmanın ayrıntıları anlatılmıştır. Bölüm 2 de, farklı haller için denklemler boyutlu ve boyutsuz olarak sıunulmuştur. Yüksek Rayleigh sayıları için ölçekleme analizi de bu bölümde anlatılmıştır. Bölüm 3, bu çalışmada kullanılan ızgara yapısını ve basınç ve basınç düzeltme denklemlerinin türetilmesini içermektedir. Bölüm 4 de sayısal algoritmalar ve bilgisayar programının düzenlenmesi tanıtılmıştır. Bu bölümde aynı zamanda bilgisayar programı ile ilgili bir akış diyagramı verilmiştir. İki ana parçadan oluşan bölüm 5 de; ilk kısımda önceki sonuçlarla karşılaştırmalar sunulmuştur, ikinci kısımda ise sonuçlar ve tartışmalar verilmiştir.