مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه سازی و تحلیل جریان در مولد بخار افقی نیروگاه هسته ای بوشهر

نویسندگان
دانشگاه شیراز
چکیده
مولدهای بخار به عنوان رابط میان مدار اول و دوم نیروگاه‌های هسته‌ای آبی تحت فشار در تولید بخار لازم برای حرکت توربین و در نتیجه تولید برق از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشند. تحلیل ترموهیدرولیک با هدف ایجاد مدلی مناسب در پیش‌بینی پراکندگی بخار در فضای مولد بخار می‌تواند طراحی و بررسی این جزء مهم از نیروگاه را تحت تاثیر قرار دهد. در این گونه مدلسازی‌های ترموهیدرولیکی، شبیه‌سازی و آنالیز جریان دوفازی عبوری از دسته لوله‌ها در طراحی و آنالیزهای ایمنی از اهمیت بالایی در طراحی مولدهای بخار برخوردار است. پیچیدگی بالا در هندسه مولد بخار در کنار تعداد زیاد لوله ها بر دشواری هر چه بیشتر تحلیل‌های عددی می‌افزاید. در شبیه سازی حاضر بکمک دینامیک سیالات محاسباتی دسته لوله‌ها به عنوان جسم متخلخل مدل شده است و در تحلیل معادلات حاکم بر جسم متخلخل از معادلات مرتبط به نیروی درگ و نیروی مقاوم ناشی از دیواره‌ی دسته لوله‌های مولد بخار بکمک معادلات تجربی موجود در پژوهش های مشابه بهره گرفته شده است. در تحلیل حاضر انتقال حرارت از مدار اول به مدار دوم به صورت سه بعدی و با استفاده از چشمه‌ی انرژی در مولد بخار در نظر گرفته شده است. در کنار صحت سنجی مطالعه‌ی میدان جریان بکمک تئوری جسم متخلخل، کاهش دامنه محاسباتی با اعمال شرایط مرزی مناسب مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده گردید که کسر حجمی بخار بدست آمده با در نظر گرفتن شرایط مرزی خروجی مناسب در مقایسه با فعالیت‌های عددی مشابه تطبیق مناسبی را نسبت به نتایج تجربی ارائه می‌نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation and Analysis of Bushehr Nuclear Power Plant Steam Generator

نویسندگان English

Ataollah Rabiee
Amir Hossein Kamalinia
Kamal Hadad
shiraz university
چکیده English

Steam generators as an interface between first and second loop of light water nuclear power plants is very important in design and safety analysis. Thermo hydraulic analysis can affect the design and operation of a horizontal steam generator using prediction of vapor distribution. In this kind of thermo hydraulic analysis, simulation and study of the tube bundles is crucial in design and safety study of the steam generator two phase flow field. In this research, due to high complexity of the numerical simulation, the tube bundles have been assumed as the porous media. Two phase flow field correlations such as interfacial drag force and tube bundle resistance force have obtained by the equations that have been reported in the similar computational fluid dynamic researches. The heat transfer from primary side fluid to the secondary is calculated three-dimensionally each iteration and is supplied as a heat source on the secondary flow field calculation. Besides porous media flow field validation, decrease of computational domain has been studied using appropriate boundary conditions. It was observed that the computed void fraction compared to the experimental results show better accuracy than similar computational fluid dynamic investigations

کلیدواژه‌ها English

Computational Fluid Dynamics
Steam Generator
Porous Media
Volume Fraction