چکیده

در راکتورهای PWR عوامل مختلفی مانند افزایش یا کاهش برداشت حرارت از مدار اولیه، باعث بروز پدیده اختلاط سیال خنک‌کننده در محفظه فشار راکتور می‌شود. تعیین میزان اختلاط شکل گرفته از حیث حفظ ایمنی و کنترل راکتور بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش تست ترموهیدرولیکی اختلاط سیال خنک‌کننده در محفظه تحت فشار راکتور نیروگاه هسته‌ای بوشهر با نرم افزار ANSYS CFX 18.0 به صورت سه بعدی شبیه‌سازی شده است. در این تست، اختلاط سیال ناشی از کاهش برداشت حرارت از مدار اولیه توسط مدار ثانویه بررسی می‌شود. هدف این پژوهش محاسبه توزیع دمای سیال خنک‌کننده، ضرایب اختلاط (درصد اختلاط) بین حلقه‌های مدار اولیه و هم‌چنین تمام پارامترهای ترموهیدرولیکی سیال خنک‌کننده در تمام نقاط راکتور از جمله قلب که بسیار حائز اهمیت است، می‌باشد. بدین منظور هندسه کامل راکتور و اجزای داخلی آن به صورت دقیق مدل می‌شود و با استفاده از نرم‌افزار CFX، معادلات جریان داخل راکتور حل می‌گردد. معادلاتی که برای جریان حل می‌شوند، معادلات ناویر- استوکس متوسط‌گیری شده توسط رینولدز به همراه معادلات مدل آشفتگی دو معادله‌ای SST k-ω می‌باشد. با مقایسه نتایج به دست آمده حاصل از شبیه‌سازی و نتایج تجربی حاصل از تست راه‌اندازی مربوطه در نیروگاه بوشهر، متوسط خطای به دست آمده در محاسبه ضرایب اختلاط بین حلقه‌‌ها 6/45 درصد و برای ورودی قلب 10/92 درصد می‌باشد. این درصد خطا با توجه به کارهای مشابه و هم‌چنین ساده‌سازی‌های صورت گرفته در حین شبیه‌سازی، مطلوب و قابل اعتماد است.