انتقال حرارت ترکیبی جابجایی و تشعشعی در میله سوخت داغ قلب راکتور هسته ‌ای

در این مقاله به بررسی انتقال حرارت ترکیبی جابجایی همراه با تشعشع در میله سوخت داغ استوانه ‌ای شکل قلب یک راکتور هسته ‌ای تحت فشار مانند راکتور بوشهر پرداخته شده است. به طور کلی در آنالیز حرارتی یک میله سوخت، توجه ویژه‌ ای به توزیع درجه حرارت در اجزاء تشکیل دهنده میله سوخت و همچنین تاثیر جریان سیال اطراف آن بر میزان برداشت حرارت معطوف می گردد. لذا در این مطالعه با استفاده از معادلات انتقال حرارت در سوخت و سیال مجاور آن، میزان شدت انتقال حرارت جابجایی و تابشی و تاثیر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل‌ سازی از فرض محیط خاکستری برای مدل ‌سازی تشعشع در فضای بین سوخت و غلاف و همچنین در نظر گرفتن دیواره ‌های مات استفاده شده است و مدل تشعشع به کار گرفته شده مدل جهات مجزا (dom) می ‌باشد. برای این شبیه ‌سازی از نرم‌ افزار انسیس فلوئنت (تحلیل عددی) بهره گرفته شده است و نتایج حاصل از این شبیه‌ سازی با نتایج مراجع موجود مقایسه و تاثیر انتقال حرارت تشعشعی در میله سوخت هسته‌ ای بررسی شده است.

combined convection and radiation heat transfer in the hot fuel rod in the nuclear reactor core

in this paper, the combined convection heat transfer with radiation in the hot fuel rod of a pressurized nuclear reactor like the bushehr reactor has been investigated. generally, in the thermal analysis of a fuel rod, special attention is paid to the temperature distribution in the constituent parts of the fuel rod, as well as the effect of the fluid flow around it on the amount of heat removal. therefore, in this study, using heat transfer equations in the fuel and its adjacent fluid, the intensity of convection and radiation heat transfer and the effect of different parameters have been investigated. in this modeling, the assumption of gray environment is used to model the radiation in the space between the fuel and the clad, as well as considering the opaque walls, and the radiation model used is the discrete direction model (dom). ansys fluent (cfd) software has been used for this simulation.