دانلود مقاله آنالیز حرارتی سیستم پرتودهی گاماسل با استفاده از کد mcnp4c و نرم افزار ansys_

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان

مقدمه

بارهاي حرارتی از جمله بارهاي پیچیده و مهم تحلیل مسائل جامداتی میباشند. شناسایی و تعیین مقدار دقیق این بارها، مستلزم تعیین توزیع دقیق میدان دمایی در جسم است. تعیین توزیع و محاسبه میدان دما در قطعات، همواره از بحثهاي مهم طراحی به شمار میآید. در برخی از مسائل مهندسی، تنشهاي ناشی از بارهاي حرارتی که در اثر توزیع دما ناشی میشود به مراتب از بارهاي مکانیکی بیشتر و از اهمیت بالاتري برخوردار است.[3]

محاسبه توزیع دمایی سیستم پرتودهی گاماسل به منظور کنترل تنشها و تغییر شکلهاي حرارتی در محدوده مجاز از اهمیت بالایی برخوردار است. توزیع دماي گاماسل امکان طراحی بهینه به لحاظ انتقال حرارت و کنترل تنشهاي حرارتی، قبل از اینکه نمونه اولیه ساخته شود را با کمترین هزینهها، فراهم میسازد. بیشترین دماي هر نقطه از دستگاه پرتودهی گاماسل نباید از %66 دماي ذوب آلیاژ مربوطه بیشتر شود. و این محدوده دمایی براي آلیاژهاي سرب حدود 230 درجه سانتیگراد میباشد. بنابراین دستگاه پرتودهی گاماسل از لحاظ حرارتی توسط نرمافزار ANSYS APDL تحلیل و آنالیز شده است تا دماي سیستم از حد بهینه خود بالاتر نرود زیرا افزایش دما از حد بهینه خود در نهایت موجب آسیبدیدگی سیستم خواهد شد. همچنین آنالیز حرارتی سیستم در طراحی با دوام مناسب از اهمیت بسیاري برخوردار است.[3]

روش کار

مطابق شکل1، قسمت هاي مختلف سیستم پرتودهی گاماسل در کد MCNP4C تکه بندي شده است. در این شکل قسمت هاي سبز رنگ هوا، زرد رنگ سرب، آبی رنگ فولاد ضدزنگ و بنفش رنگ چشمه سیستم می باشد. در کد
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan


_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان

۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان


MCNP4C با استفاده از *f8 توان گرمایی تولیدي بر حسب MeV/s براي اکتیویته 24 kCiدر قسمت هاي مختلف سیستم پرتودهی اعم از چشمه، محفظه نمونه، هواي داخل محفظه، سرب تکه بندي شده و ورقه هاي فولادي محاسبه شده است.[1] توان گرمایی کل تولید شده در سیستم پرتودهی گاماسل بایستی با توان گسیلی از چشمه برابر باشد از این نکته می توان براي اعتبارسنجی توان گرمایی کل بدست آمده توسط کد MCNP4C استفاده نمود.

توان گسیلی اشعه گاما از 1 مگا کوري کبالت 60 می تواند بصورت زیر محاسبه گردد.[2]

P = 1 × 10 × → P = 14.8 k

که 1×106 قدرت چشمه بر حسب کوري، 3.7×1010 عدد بکرل در کوري 1) بکرل یعنی یک واپاشی در ثانیه)، 2.5×106 مجموع انرژي دو اشعه گاما بر حسب الکترون ولت و 1.6×10-19 ضریب تبدیل از الکترون ولت به ژول می باشد.
بدیهی است که دما مهمترین پارامتر تحلیل حرارتی میباشد. معمولا در تحلیلهاي حرارتی، ابتدا توزیع دما در نقاط مختلف با استفاده از قانون بقاي انرژي محاسبه میگردد. در این شبیهسازي با توجه به عدم تغییرات بارگذاري حرارتی با زمان و همچنین مستقل بودن خواص مواد موجود از دما، آنالیز حالت پایدار خطی خواهد بود. با توجه به حالت پایدار بودن حل تعیین خواص حرارتی چگالی و گرماي ویژه اختیاري است و اثري در تحلیل ندارد.با توجه به صفحهاي بودن مدل هندسی و همچنین متقارن محوري بودن با قابلیت هدایت حرارتی دو بعدي از المان Plane 77 استفاده شده است. این المان قابلیت تحلیلهاي گذرا، حالت پایدار و متقارن را در دو بعد دارد. بنابراین در این شبیهسازي از المان حرارتی مزبور استفاده شده است. شکل 2 نحوه مشبندي سیستم پرتودهی گاماسل را نشان میدهد. شرایط مرزي بکار رفته در نرم افزار ANSYS به صورت زیر می باشد:[3]

شرط مرزي اول:

هر گاه بین سطح و سیال مجاور اختلاف درجه حرارت وجود داشته باشد. انتقال حرارت جابجایی اتفاق میافتد و رابطه زیر در انتقال حرارت جابجایی که به قانون سرمایش نیوتن معروف است، صدق میکند:

dQ h .A T env T0 dt

با توجه به اینکه سیستم پرتودهی گاماسل در یک اتاق بسته نگهداري میشود بنابراین نتیجه میگیریم که یکی از شرایط مرزي انتقال حرارت جابجایی آزاد میباشد بنابراین باید ضریب انتقال حرارت جابجایی h بررسی گردد


21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan


_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان

۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان


جهت محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی آزاد، چرچیل و چو رابطهاي دادهاند که براي تمام گستره اعداد رایلی در صفحات عمودي قابل استفاده و به صورت زیر است:[4]
2

1
0.387Ra
6
L NuL 0.825
8
9
27
0.492 16 1

Pr

نتایج فوقا لذکر را براي اس توانه

هاي عمودي به طول L میتوان به کار برد به شرطی که ضخامت لایه مرزي خیلی کمتر از قطر استوانه باشد این شرط وقتی برقرار است که:

53.0 D

52.1 L Gr

بنابراین در شبیهسازي حرارتی سیستم گاماسل، ضریب انتقال حرارت جابجایی آزاد ا برابر 3 بدست آمده است و دماي اتاق را برابر با دماي هواي استاندارد 1 اتمسفر و 25 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است.

شرط مرزي دوم: توان گرمایی تولید شده توسط کد MCNP4C در نرمافزار اعمال میگردد.


21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan


_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان


۶و۷ ا" د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان

شکل :2 مش بندي سیستم پرتودهی گاماسلشکل1 :درورودينرمافزارکد MCNP و تکه بندي قسمت هاي مختلف آن
ANSYS


جدول:1 خواص فیزیکی مواد به کار رفته در سیستم پرتودهی گاماسل[4]

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 6 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

مقاله کاربرد تکنیک های مدیریت تهتت شرایط ریسک و عدم قطعیت با استفاده از نرم افزار Risk@در پیش بینی وضعیت آینده ی اقتصادی معدن بالاست دامغان

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
کاربرد تکنیک های مدیریت تهتت شرایط ریسک و عدم قطعیت با استفاده از نرم افزار Risk@در پیش بینی وضعیت آینده ی اقتصادی معدن بالاست دامغان چکیده : بررسی فنی و اقتصادی پروژه ها به منظور اتخاذ بهینهترین تصمیم صورت می گیرد. در مواقعی که رویدادهای آتی به طور کامل قابل پیش بینی نبوده وبرخی از آنها نسبت به سایرین ا ...

مقاله ارائه چهارچوبی جهت افزایش کیفیت تست نرم افزار با استفاده از کاوش در داده های نرم افزاری

word قابل ویرایش
30 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
ارائه چهارچوبی جهت افزایش کیفیت تست نرم افزار با استفاده از کاوش در داده های نرم افزاری چکیده مهندسی نرم افزار شامل فرایند طراحی، پیاده سازی و نگهداری نرم افزار میباشد. در این فرایند، تست نرم افزار به عنوان یکی از حیاتی ترین، پرهزینه ترین و زمان بر ترین مرحله از توسعه نرم افزار در نظر گرفته می شود. به منظور ...

مقاله بررسی و شبیه سازی فرآیند ازدیاد برداشت نفت سنگین با استفاده از روشهای حرارتی با کمک نرمافزار CMG

word قابل ویرایش
8 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
بررسی و شبیه سازی فرآیند ازدیاد برداشت نفت سنگین با استفاده از روشهای حرارتی با کمک نرمافزار CMG چکیده تقاضای روز افزون جهانی برای نفت و فرآوردههای آن و کاهش تولید طبیعی از مخازن نفت سبک و در نهایت افزایش قیمت نفت در چند سال اخیر باعث توجه روز افزون به روشهای تولید از مخازن نفت سنگین و بسیار سنگین شده است ...

مقاله ارزیابی قابلیت اطمینان نرم افزار با استفاده از شبکه پتری تصادفی

word قابل ویرایش
18 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
ارزیابی قابلیت اطمینان نرم افزار با استفاده از شبکه پتری تصادفی چکیده به منظـور ارزیـابی کمـی قابلیـت اطمینـان نـرم افـزار، یـک مـدل قابلیـت اطمینـان مولفـه مبتنـی بـر شـبکه پتـری تصادفی((SPNارائه شده است.زنجیره مارکوف متناظر با مدل SPN مولفه به دست می ایـد. و روش ارزیـابی کمـی قابلیت اطمینان ارائه می شود ...

مقاله پیش بینی قابلیت اطمینان نرم افزار با استفاده از شبکه عصبی مبتنی بر سری های زمانی NARX

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** پیش بینی قابلیت اطمینان نرم افزار با استفاده از شبکه عصبی مبتنی بر سری های زمانی NARX چکیده با توجه به پیشرفت های روزافزون جوامع ، کامپیوترهـا بـرای بسـیاری از برنامـه هـای مختلـف، ماننـد راکتورهـای هسـته ای، هواپیماها، سیستم های بانکی ...

مقاله روشی برای کاهش هزینه تست نرم افزار با استفاده از روشهای دادهکاوی

word قابل ویرایش
17 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
روشی برای کاهش هزینه تست نرم افزار با استفاده از روشهای دادهکاوی چکیده: خطای نرمافزار، یک عیب در سیستم نرمافزاری است که ممکن است عاقبت منجر به شکست سیستم شود. سیستمهای تشخیصدهندهی خطا، با استفاده از معیارهای نرمافزار و روشهای دادهکاوی به پیشگویی خطای نرمافزار میپردازند و به این صورت هزینههای کشف خطا در نر ...

مقاله پیش بینی میزان تلاش توسعه نرم افزار با استفاده از شبکه عصبی و تبدیل موجک

word قابل ویرایش
13 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** پیش بینی میزان تلاش توسعه نرم افزار با استفاده از شبکه عصبی و تبدیل موجک چکیده1 امروزه نیاز به نرم افزار به طور گسترده اي افزایش و تکنولوژیهاي نرم افزاري مدرن به سرعت در حال رشد هستند.بنابراین برنامه ریزي و مدیریت پروژه هاي نرم افزاري ا ...

مقاله تحلیل قوس های آجری نیم دایره ایرانی به روش ماکرو با استفاده از نرم افزار ANSYS

word قابل ویرایش
8 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
تحلیل قوس های آجری نیم دایره ایرانی به روش ماکرو با استفاده از نرم افزار ANSYS خلاصه بی شک یکی از جلوه های ارزشمند، بارز و تفکیک ناپذیر معماری سنتی ایران، قوس های با مصالح بنایی هستند. هر چند به علل مختلف نظیر تنوع زیاد این قوس ها از نظر شکل هندسی و نحوه اجرا، کاهش کاربرد در ساختمان های مدرن و امروزی، افزای ...