بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور
رآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی یک رآکتور تحقیقاتی از نوع مخزن-استخری است که در آن از اورانیم با غنای بالا به‌عنوان سوخت، آب سبک به‌عنوان خنک‌کننده و برلیوم به‌عنوان بازتابنده استفاده شده است. هنگام بهرهبرداری از رآکتور دمای سیال خنک‌کننده افزایش مییابد و باعث ایجاد فیدبک منفی در رآکتور می‌شود. بر...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Nuclear Science and Technology Research Institute
2023-03-01
|
| Series: | مجله علوم و فنون هسته‌ای |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jonsat.nstri.ir/article_1331_757a54abb7f008e93e24ceb3f41b99c4.pdf |
| _version_ | 1797835437029457920 |
|---|---|
| author | میثم زرگر محمدحسین استکی منصور طالبی جواد مختاری |
| author_facet | میثم زرگر محمدحسین استکی منصور طالبی جواد مختاری |
| author_sort | میثم زرگر |
| collection | DOAJ |
| description | رآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی یک رآکتور تحقیقاتی از نوع مخزن-استخری است که در آن از اورانیم با غنای بالا به‌عنوان سوخت، آب سبک به‌عنوان خنک‌کننده و برلیوم به‌عنوان بازتابنده استفاده شده است. هنگام بهرهبرداری از رآکتور دمای سیال خنک‌کننده افزایش مییابد و باعث ایجاد فیدبک منفی در رآکتور می‌شود. بر اثر تزریق راکتیویته منفی در عین حال که یکی از مزایای این رآکتور و خصلت ایمنی ذاتی آن است، راکتیویته اضافی در دسترس کاهش‌یافته و زمان عملکرد رآکتور کاهش مییابد؛ بنابراین یکی از محدودیتهای اصلی رآکتور MNSR زمان عملکرد کوتاه آن (حدود 5/2 ساعت) در قدرت اسمی است. در این پژوهش، یک تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی برای مدل‌سازی پدیده جابهجایی آزاد در قلب، مخزن و استخر رآکتور انجام شده؛ و اثر کویل خنک‌کننده در بالای مخزن رآکتور بر افزایش زمان عملکرد رآکتور مورد بررسی قرار گرفته است. قلب رآکتور به‌عنوان یک محیط متخلخل و یک منبع حرارتی با توان ثابت 30 کیلووات در نظر گرفته شده است تا با کاهش جزییات، حجم محاسبات کاهش یابد. مقادیر تجربی و مقادیری که از حل عددی به دست آمده، تطابق قابل‌قبول دارند و این روش را تأیید می‌کنند. نتایج نشان می‌دهد؛ در حالت بدون کویل، افزایش دمای سیال خنک‌کننده به طور پیوسته یک شیب صعودی دارد؛ اما در حالت استفاده از کویل، افزایش دمای سیال خنک‌کننده تا مدت زمان حدود 2 ساعت، شیب صعودی دارد اما بعد گذشت این زمان، شیب صعودی بسیار کم می‌شود و دما در یک محدوده نوسان می‌کند؛ در مقایسه با حالت بدون کویل، متوسط دما 3 درجه کاهش‌یافته و زمان عملکرد رآکتور حدود 5/1 ساعت افزایش پیدا می‌کند. |
| first_indexed | 2024-04-09T14:52:57Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-348f07e5ea4c4466acfb44d305345abb |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 1735-1871 2676-5861 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-04-09T14:52:57Z |
| publishDate | 2023-03-01 |
| publisher | Nuclear Science and Technology Research Institute |
| record_format | Article |
| series | مجله علوم و فنون هسته‌ای |
| spelling | doaj.art-348f07e5ea4c4466acfb44d305345abb2023-05-02T08:41:59ZfasNuclear Science and Technology Research Instituteمجله علوم و فنون هسته‌ای1735-18712676-58612023-03-0144111112010.24200/nst.2023.13311331بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتورمیثم زرگر0محمدحسین استکی1منصور طالبی2جواد مختاری3گروه مهندسی هسته‌ای، دانشکده فیزیک، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی: 3441-817467، اصفهان - ایرانگروه مهندسی هسته‌ای، دانشکده فیزیک، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی: 3441-817467، اصفهان - ایرانپژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 1589-81465، اصفهان - ایرانپژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 1589-81465، اصفهان - ایرانرآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی یک رآکتور تحقیقاتی از نوع مخزن-استخری است که در آن از اورانیم با غنای بالا به‌عنوان سوخت، آب سبک به‌عنوان خنک‌کننده و برلیوم به‌عنوان بازتابنده استفاده شده است. هنگام بهرهبرداری از رآکتور دمای سیال خنک‌کننده افزایش مییابد و باعث ایجاد فیدبک منفی در رآکتور می‌شود. بر اثر تزریق راکتیویته منفی در عین حال که یکی از مزایای این رآکتور و خصلت ایمنی ذاتی آن است، راکتیویته اضافی در دسترس کاهش‌یافته و زمان عملکرد رآکتور کاهش مییابد؛ بنابراین یکی از محدودیتهای اصلی رآکتور MNSR زمان عملکرد کوتاه آن (حدود 5/2 ساعت) در قدرت اسمی است. در این پژوهش، یک تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی برای مدل‌سازی پدیده جابهجایی آزاد در قلب، مخزن و استخر رآکتور انجام شده؛ و اثر کویل خنک‌کننده در بالای مخزن رآکتور بر افزایش زمان عملکرد رآکتور مورد بررسی قرار گرفته است. قلب رآکتور به‌عنوان یک محیط متخلخل و یک منبع حرارتی با توان ثابت 30 کیلووات در نظر گرفته شده است تا با کاهش جزییات، حجم محاسبات کاهش یابد. مقادیر تجربی و مقادیری که از حل عددی به دست آمده، تطابق قابل‌قبول دارند و این روش را تأیید می‌کنند. نتایج نشان می‌دهد؛ در حالت بدون کویل، افزایش دمای سیال خنک‌کننده به طور پیوسته یک شیب صعودی دارد؛ اما در حالت استفاده از کویل، افزایش دمای سیال خنک‌کننده تا مدت زمان حدود 2 ساعت، شیب صعودی دارد اما بعد گذشت این زمان، شیب صعودی بسیار کم می‌شود و دما در یک محدوده نوسان می‌کند؛ در مقایسه با حالت بدون کویل، متوسط دما 3 درجه کاهش‌یافته و زمان عملکرد رآکتور حدود 5/1 ساعت افزایش پیدا می‌کند.https://jonsat.nstri.ir/article_1331_757a54abb7f008e93e24ceb3f41b99c4.pdfکویل خنک‌کنندهمحیط متخلخلتحلیل دینامیک سیالات محاسباتیرآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی |
| spellingShingle | میثم زرگر محمدحسین استکی منصور طالبی جواد مختاری بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور مجله علوم و فنون هسته‌ای کویل خنک‌کننده محیط متخلخل تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی رآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی |
| title | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| title_full | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| title_fullStr | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| title_full_unstemmed | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| title_short | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| title_sort | بررسی اثر مارپیچ خنک‌کننده رآکتور مینیاتوری بر افزایش زمان بهرهبرداری از رآکتور |
| topic | کویل خنک‌کننده محیط متخلخل تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی رآکتور مینیاتوری چشمه نوترونی |
| url | https://jonsat.nstri.ir/article_1331_757a54abb7f008e93e24ceb3f41b99c4.pdf |
| work_keys_str_mv | AT mytẖmzrgr brrsyạtẖrmạrpycẖkẖnḵḵnndhrậḵtwrmynyạtwrybrạfzạysẖzmạnbhrhbrdạryạzrậḵtwr AT mḥmdḥsynạstḵy brrsyạtẖrmạrpycẖkẖnḵḵnndhrậḵtwrmynyạtwrybrạfzạysẖzmạnbhrhbrdạryạzrậḵtwr AT mnṣwrṭạlby brrsyạtẖrmạrpycẖkẖnḵḵnndhrậḵtwrmynyạtwrybrạfzạysẖzmạnbhrhbrdạryạzrậḵtwr AT jwạdmkẖtạry brrsyạtẖrmạrpycẖkẖnḵḵnndhrậḵtwrmynyạtwrybrạfzạysẖzmạnbhrhbrdạryạzrậḵtwr |