بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت جریان مغشوش نانوسیال در دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440

اسلاید 2 :

مقدمه

در جهان 64% از راکتورهای هسته ای از نوع PWR (راکتور هسته ای تحت فشار) می باشند. راکتور VVER-440 نیز یکی از انواع راکتورهای آبی تحت فشار است که دارای مجتمع سوخت شش وجهی میباشد.
در این پژوهش به شبیه سازی جریان مغشوش نانوسیال آب-AL2O3 به عنوان سیال خنک کننده در دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440 پرداخته می شود.
از آنجا که نانوسیالات نسبت سیالات پایه(نظیر آب) دارای ضریب انتقال حرارت بالاتری هستند در نتیجه در این پژوهش از نانوسیال آب-AL2O3 به عنوان سیال خنک کننده در دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440 استفاده شده است.
در این تحقیق یک دسته میله سوخت مدل VVER-440 شامل 60 میله سوخت به ارتفاع 960 میلیمتر مورد شبیه سازی قرار گرفت.
هندسه دسته میله در نرم افزار solid works مدل،در نرم افزار گمبیت شبکه بندی و در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شد. برای تعریف خواص سیال از کد نویسی در نرم افزار فلوئنت(UDF) استفاده شده است.
از مباحث مطرح شده در این پژوهش به طور مستقیم می توان برای شبیه سازی نانوسیال به عنوان سیال خنک کننده در انواع خودروهای تجاری و نظامی و انواع مبدل های حرارتی استفاده نمود.

اسلاید 3 :

به عنوان سیال خنک کننده در انواع راکتورهای هسته ای نظیر راکتورهای PWR
بهبود نرخ خنک کاری در انواع خودروهای سبک، سنگین و نظامی
خنک کاری مدارهای مجتمع و ميکروپروسسورها
در صنایع نظامی نظیر : خنک­کاري براي ترانسفورماتور زیر دريايي ها و سلاح های لیزری
در بیوپزشکی برای هدایت دقیق دارو به بافت مورد نظر
به عنوان سیال عامل در مبدل های حرارتی
کاربرد نانوسیالات

اسلاید 4 :

راکتور آبی تحت فشار(PWR)راکتور VVER-440

اسلاید 6 :

دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER

اسلاید 7 :

دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440 که در این پروژه شبیه سازی شد:
ارتفاع دسته میله سوخت 960 میلیمتر
قطر میله های سوخت 9.2 میلیمتر
گام میله های سوخت 12.2 میلیمتر
گام شبکه های نگهدارنده 240 میلیمتر
ارتفاع شبکه های نگهدارنده 10 میلیمتر
ضخامت شبکه نگهدارنده در قسمت فنر نگهدارنده : 0.25 میلیمتر
ضخامت شبکه نگهدارنده در سایر قسمت ها : 0.5 میلیمتر

اسلاید 8 :

دسته میله سوخت به صورت شش وجهی و متقارن و شرایط مرزی نیز متقارن است بنابراین تنها با مدل کردن یک قطاع 60 درجه ای میتوان از یک سو زمان محاسبات را کاهش داد و از سوی دیگر به جواب های دقیق تری دست یافت .
قطاع 60 درجه ای دسته میله سوخت
قطاع 60 درجه ای شبکه نگهدارنده دسته میله سوخت

اسلاید 9 :

1-مش تولید شده در نرم افزار گمبیت

اسلاید 10 :

2-شرایط مرزی اعمالی روی هندسه دسته میله در نرم افزار گمبیت :

اسلاید 11 :

3-شبیه سازی نانوسیال در دسته میله سوخت در نرم افزار فلوئنت
کانتور دمای حاصل از شبیه سازی جریان نانو سیال آب-AL2O3 با کسر حجمی 3% و قطر نانوذرات 50 نانومتر در قطاع 60 درجه ای دسته میله سوخت (در عدد رینولد 203000):
کانتور دمای نانوسیال در ارتفاع 300 میلیمتری
کانتور دمای نانوسیال در ارتفاع 650 میلیمتری
دما بر حسب کلوین

اسلاید 12 :

مقایسه ضریب انتقال حرارت جریان نانو سیال آب-AL2O3 با قطر نانوذرات 50 نانومتر در قطاع 60 درجه ای دسته میله سوخت (در عدد رینولد 203000):
نتایج حاصل از نمودار نشان می دهد با افزایش کسر حجمی نانوذرات ، ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد.

اسلاید 13 :

با استفاده از نانو سیال آب-AL2O3 به عنوان سیال خنک کننده به عنوان جایگزین سیال خالص ضریب انتقال حرارت به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. به عنوان مثال استفاده از نانو سیال آب-AL2O3 در کسر حجمی 4% و قطر نانوذرات 50 نانومتر در عدد رینولد 203000 ضریب انتقال حرارت را بیش از 56% افزایش می دهد
در اعداد رینولدز مختلف با افزایش کسر حجمی نانوذرات افت فشار در دسته میله سوخت افزایش مییابد. (برای مثال در Re=203000 با افزایش کسر حجمی از 1% به 5% افت فشار 17% افزایش می یابد).
در اعداد رینولدز مختلف با کاهش اندازه نانوذرات ضریب انتقال حرارت و افت فشار در دسته میله سوخت افزایش مییابد اما میزان تاثیرات اندازه نانوذرات روی ضریب انتقال حرارت در مقابل تاثیرات کسر حجمی بسیار کمتر است. (برای مثال در Re=203000 و =1% با کاهش قطر نانوذرات از 100 نانومتر به 20 نانومتر ضریب انتقال حرارت 9% و افت فشار 5% افزایش می یابد)
نتایج بدست آمده نشان می دهد نانوسیال آب-AL2O3 موجب بهبود قابل ملاحظه عملکرد حرارتی دسته میله سوخت می گردد.
نتایج حاصل از شبیه سازی جریان نانوسیال آب-AL2O3 در دسته میله سوخت راکتور هسته ای

اسلاید 14 :

نحوه مدل سازی هندسه دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440
نحوه شبکه بندی هندسه دسته میله سوخت راکتور هسته ای VVER-440
نحوه اعمال انواع شرایط مرزی روی دسته میله سوخت راکتور هسته ای
نحوه شبیه سازی جریان مغشوش نانوسیال آب-AL2O3 در نرم افزار فلوئنت
آشنایی با انواع مدل های توربولانس در شبیه سازی جریان مغشوش نانوسیال
نحوه کدنویسی در نرم افزار فلوئنت(UDF) برای تعریف خواص ترمو-فیزیکی نانوسیال
نحوه استخراج نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Tec plot
آشنایی با اصول شبیه سازی جریان نانوسیال در هندسه های مختلف
آشنایی با نحوه تعریف شار حرارتی متغیر با استفاده از کدنویسی در نرم افزار فلوئنت(UDF)
آنچه که در این پژوهش خواهید آموخت

اسلاید 15 :

با تشکر از توجه شما

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید