Sürekli rejim şartlarında nükleer yakıt çubuklarında tek ve iki boyutlu ısı iletiminin analizi

Abstract

-III- OZET SÜREKLİ REJİM ŞARTLARINDA NÜKLEER YAKIT ÇUBUKLARINDA TEK VE ÎKÎ BOYUTLU ISI ÎLETÎMÎNÎN ANALİZİ İbrahim ATILGAN Yüksek Lisans Tezi Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Şubat 1987 Bu çalışmada izotropik, homojen silindirik nükleer yakıt çubuğu içerisindeki tek ve iki boyutlu iletimin sürekli rejim şartlarındaki kuramsal analizi yapılmış tır. Analiz KWU tipi basınçlı su reaktörlerinin yakıt çubukları için yapılmıştır. Yakıt, Zirkolay 4 den yapıl mış 0,65 mm kalınlığındaki zarf içerisine yerleştirilmiştir ve yakıt İle zarf arasında helyum gazı vardır. Tek boyutlu iletimin analizinde yakıt, zarf ve soğutucunun eksenel yöndeki sıcaklık dağılımı ve maksimum sıcaklığın oluştuğu noktalar belirlenmiştir. Tek boyutlu analizde soğutucunun fiziksel özellikler'indeki sıcaklıkla değişimi ve eksenel yönde film katsayısındaki değişim dikkate alınmıştır. İki boyutlu analizde, yakıtdaki iç enerji üretiminin eksenel yönde sinüzoidal ve radyal yönde sıfırıncı merte be, birinci çeşit Bessel fonksiyonu ile değiştiği ve yakıt-IV- çubuğunun, zarfın, soğutucunun fiziksel özelliklerinin sabit olduğu varsayılmıştır. Sürekli rejim şartları için boyutsuz enerji denklemi, eksenel yönde sonlu Fourier kosinüs dönüşümü ve radyal yönde sonlu Han- kel dönüşümü kullanılarak boyutsuz sıcaklık dağılımı bilgisayar yardımıyla hesaplanmıştır.

-v- ABSTRACT IN STEADY-STATE CONDITIONS ANALYSES OF ONE AND TWO DIMENSIONAL CONDUCTION IN NUCLEAR FUEL RODS Ibrahim ATILGAN M. S, Thesis Gazi University Institute of Science and Technology February 19 87 In this study, one and two dimensional conduction in the nuclear fuel rod of a nuclear reactor has been investigated theoretically for steadyr-state condutions. This investigation has been done for a KWU type pressurized water reactor. The cylindrical fuel rod is covered with a thin cladding made of Zirkolay 4 which is 0,65 mm thick and the space. between fuel and cladding is filled by helium gas. Tn the analysis of the one dimensional conduction the axial temperature distribution of the fuel, cladding and coolant are calculated and the points at which the maximum temperatures occurs, are determined. Variation the physical proporties of coolant and on the film cofficient are considered in the one dimensional conduction analysis. It is assumed that the rate of internal energy generation varies sinusoidally in the axial direction and with zero degree, first kind of Bessel function in-vı- the radial direction. Physical properties of cladding, fuel rod and coolant fluid around cylinder are assumed to be constant in the two dimensional conduction study. In the analysis the dimensionless temparature distribution in both directions has been obtained by using finite Fourier cosinus transform in axial direction and finite Hankel transform in radial direction. The dimensionless temparature distribution is calculated by using a computer.