Vver-1200 Nükleer Reaktörlerinin Soğuk Ve Sıcak Ayak Bölgesinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (cfd) Analizi

Abstract

Rus tasarımı VVER-1200 nükleer reaktörlerinde 4 sıcak ve 4 soğuk ayak bulunmaktadır. Analizde tek faz söz konusudur. Çevrimde hafif su kullanılmaktadır. VVER-1200 basınç kabı sıcak ve soğuk ayak bölgesinin geometrisi SolidWorks kullanılarak gerçekle birebir çizilmiştir. Ağ için Ansys Meshing Platform kullanılmıştır. Termal-hidrolik değerlerin her 4 döngü için de aynı olduğu kabul edilmiştir. Nükleer reaktör güvenliği problemlerinde sıklıkla kullanılan CFD yazılımlarından olan FLUENT akış simülasyonları için kullanılmıştır. Çalışma, sıcak ve soğuk ayak bölgelerinin 3 boyutlu analizinin normal çalışma koşulunda (NOC) sonuçlarını göstermektedir. Analizde “standart k-Ɛ” türbülans modeli kullanılmıştır. Reaktör kabı duvarından ışınım ve doğal taşınımla ısı transferi olduğu farzedilmiştir. Bu çalışmanın akabinde kaza senaryosu planlanmaktadır. Sonuçların açık literatürde kabul görmüş çalışmalarla uyumlu olduğu görülmüştür. Soğutucu sıcaklıklarının eksenel yönde doğrusal yükseldiği gözlemlenmiştir. En yüksek soğutucu suyu hızı, reaktör kabı duvarı sıcaklık konturları, en yüksek reaktör kabı duvarı sıcaklığı, basınç düşüşü, sıcak ayak sıcaklık konturları, en yüksek sıcak ayak sıcaklığı vb. değerler incelenmiştir.

Russian design VVER-1200 includes 4 hot and 4 cold legs. There is single phase coolant. Water is used as coolant. Model of legs region of vessel of VVER-1200 was created by SolidWorks with realistic dimensions. ANSYS Meshing Platform was used for meshing. Thermal-hydraulic parameters were assumed to be the same for all loops. FLUENT is commonly utilized in nuclear problems and was used for simulations. This study shows three-dimensional analysis of legs region for normal operating conditions (NOC). “Standard k-Ɛ” model is selected. Heat transfer by radiation and natural convection through vessel wall was assumed to occur. An accident scenario is being considered as future plan. Results are concluded to be in good agreement with several studies in open literature. Coolant temperatures are observed to increase linearly. The greatest coolant velocity, temperatures of vessel wall and hot leg, vessel wall and hot leg temperature contours, pressure drop etc. were investigated.