Nükleer Sistemlerin Sınır Elemanları Yöntemi İle Isıl-hidrolik Analizi

Abstract

Bu çalışmada, sınır elemanı yöntemi ile nükleer sistemlerin ısıl-hidrolik analizi yapılmıştır. Sabit eleman formülasyonu kullanılarak ayrıklaştınlmış sınır denklemleri, analitik özel çözüm fonksiyonları ile birleştirilmiştir. Bu yöntem ile altı farklı problem çözülmüştür. Bunlar sırasıyla nükleer kanalda silindirik bir çubuğun oluşturduğu kısmi blokaj problemi, bir nükleer yakıt zarfındaki sıcaklık dağılımı problemi, dikdörtgen bir kanalda eksenel akış problemi, içinde enerji üretimi olan kare şeklindeki bir nükleer yakıttaki sıcaklık dağılımı problemi, silindirik bir kanal içinden eksenel akışın hız dağılımı problemi, silindirik bir kanalda yakıt demeti içindeki eksenel akışın hız dağılımı problemleridir. Elde edilen sonuçlar analitik sonuçlar ile karşılaştırılmış ve sonuçların mühendislikte kabul edilebilir hata aralıklarında oldukları görülmüştür.

In this work, thermal-hydraulic analysis of nuclear systems is done by using the boundary element method. Constant boundary element formulation together with particular solution technique is used to discretise the boundary integral equations. This approach is applied to solve six different test cases. These include partial blokage of an infinite cylinder in a rectangular duct, temperature distribution problem for a cylindirical nuclear cladding, axial flow in a rectangular duct, temperature distribution problem for a square fuel with heat generation, axial flow for cylindirical duct and axial flow in a circular duct containing rod clusters. Obtained results are compared with the corresponding analytical solutions. It is seen that the results are found to be falling well below of acceptable error bounds in engineering.