Nükleer yakıt çubuklarındaki sürekli rejim şartlarında ısı iletim analizi

Abstract

Bu çalışmada KWU tipi basınçlı su reaktörlerinin yakıt çubukları İçin İsi İletim analizi yapıl mıştır. Silindirik ve homojen yakıt çubuklarındaki İletim analizi sürekli rejimde tek ve iki boyutlu olarak incelenmiştir. Yakıt zirkolay 4 den yapılmış zarf içerisine yerleştirilmiş ve yakıt ile zarf arasında helyum gazi vardır. Bölüm-2 de yakıt çubuklarındaki ısı iletimi ile ilgili bilgiler verilmiş ve bu konudaki isi iletiminin analizi ile ilgili çalışmalar anlatılmıştır. Bölüm-3 de tek boyutlu eksenel yöndeki isi iletim analizi sürekli rejim için yapılmıştır. Bölüm-4 de nümerik çözüm kısaca anlatılarak sürekli rejimde silindirik koordinatı ardak i isi iletiminin analizi yapılarak sinir şartlar! tayin edilmiştir. Bölüm-2 de eksenel yönde ve tek boyutlu isi iletiminin çözümünden elde edilen değerler kullanılarak nümerik methodla yakıt çubuğundaki sicaklik dağılımıl elde edilmiştir. Tek ve iki boyutlu isi iletim denklemlerinin çözümü için bilgisayar programları geliştirilmiştir. iki boyutlu isi iletim analizinde, yakıtdaki iç enerji Üretiminin eksenel yönde sinüzoidal ve radyal yönde sıfırıncı mertebe, birinci çeşit bessel fonksiyonu ile değiştiği, yakıt çubuğunun, zarf İn ve soğutucunun fiziksel özelliklerinin sabit olduğu varsayılmıştır. Elde edilen değerlere göre bilgisayarda grafikler çizilmiştir.

In this study, heat transfer analysis of fuel elements for KWU type pressurised water reaktors has been made. Heat transfer analysis performed at cylindrical and homogenious fuel elements has been investigated two dimensionally at steady-state. Fuel is placed in a cylindrical metallic clad made from Zircolay-4 and the gap between fuel and clad is filled with helium. In the chapter 2, information about heat transfer in fuel elements is given and studies related to this special topics are ordered. One-dimensional axial steady state heat transfer analysis is given in chapter 4, after numerical solution given briefly, performing heat transfer analysis in cylindrical coordinates and at steady state, boundary conditions have been defined. Using values obtained from one dimensional axial heat transfer analysis, temperature distribution in the fuel element has been reached by numerical method. In order to solve one and two dimensional heat transfer equations, computer programs have been improved. In the analysis of two dimensional heat transfer, it is assumed that internal heat production is given by a sinuzoidal change in axial direction and is given by a Bessel function of zeroth order and first kind in radial direction. It is also assumed that physical proporties of fuel, clad and coolant have been fixed. In addition, some graphics have been plotted by using values obtained through the numerical solutions.