نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسنده

دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان، ایران

10.52547/nucte.2019.101469

چکیده

استفاده از سوخت حلقوی خنک شونده از داخل و خارج یکی از روش‌های پیشنهاد شده جهت افزایش ایمنی راکتورهای هسته‌ای است. این نوع سوخت امکان عبور سیال خنک کننده از داخل را فراهم می کند و در نتیجه حرارت بیشتری از سطح سوخت برداشت می‌شود. بدین منظور در این پژوهش یک مجتمع سوخت حلقوی خنک شونده از داخل و خارج با آرایش 11×11 در یک راکتور ماژولار کوچک مورد بررسی نوترونیک و ترموهیدرولیک قرار گرفته است. در نتایج حاصل از محاسبات نوترونیک مجتمع‌های سوخت حلقوی طراحی شده و مقایسه آن با راکتور مرجع مشخص شد که این دو طراحی ویژگی‌های نوترونیک مشابهی با یکدیگر دارند. اما در نتایج ترموهیدرولیک تاثیر قابل ملاحظه استفاده از سوخت حلقوی با قابلیت خنک شوندگی از داخل و خارج مشاهده گردید به طوری که استفاده از این نوع سوخت موجب کاهش بیشینه دمای سوخت، کاهش افت فشار و افزایش فاکتور خروج از جوشش هسته‌ای گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Increasing Safety and Reliability of Small Modular Reactors Using Dual-cooled Annular Fuel Element

نویسنده [English]

  • majid zaidabadi nejad

چکیده [English]

The use of dual-cooled annular fuel is one of the proposed methods to increase the safety of nuclear reactors. This type of fuel allows the cooling fluid to pass through the internal channel and as a result more heat is removed from the fuel surface. For this purpose, in this study, a dual-cooled annular fuel assembly with 11×11 array in a small modular reactor has been investigated by neutronic and thermal-hydraulic simulations. In the results of neutronic calculations, designed dual-cooled annular fuel assembly were compared with the reference reactor, it was found that these two designs have similar neutronic properties. But in the thermohydraulic results, a significant effect of the use of dual-cooled annular fuel was extracted. The use of this type of fuel reduced the maximum fuel temperature, the pressure drop and increased minimum departure from nucleate boiling ratio.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dual-cooled annular fuel
  • Small modular reactor
  • Power Peaking Factor