Hibrit nano soğutucu akışkan kullanılarak VVER-1000 nükleer reaktörünün termal hidrolik analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Tuba Sinecan TUNÇ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Adem Acır

Eş Danışman: Sinem Uzun

Özet:

Bu çalışmada, % 3,7 zenginleştirilmiş uranyum dioksit (UO2) nükleer yakıtlı VVER-1000 nükleer reaktöründe hibrit nanoparçacıklı soğutucu akışkanlar kullanılarak reaktörün termal hidrolik analizi incelenmiştir. Hesaplamalarda reaktör koru homojen olarak ele alınmış ve termal hidrolik analizi COBRA-IV PC kodu ile yapılmıştır. Hesaplamalarda hibrit nanoparçacıklı soğutucu akışkan yapılarının (% 0,1 Al2O3; % 0,1 Al2O3 + % 0,1 MgO; % 0,1 Al2O3 + % 0,2 MgO; % 0,1 Al2O3 + % 0,3 MgO; % 0,1 Al2O3 + % 0,1 ZnO; % 0,1 Al2O3 + % 0,2 ZnO; % 0,1 Al2O3 + % 0,3 ZnO) termal hidrolik analize etkisi incelenmiştir. Yapılan hesaplamalarda kanal boyunca oluşan sıcaklık dağılımı, yoğunluk değişimi, entalpi ve çekirdek-akışkan kaynamasından ayrılma (DNBR-Departure from Nucleate Boiling) oranı araştırılmıştır. % 0,1 Al2O3 soğutuculu reaktör korunda kanal boyunca soğutucunun ulaştığı en yüksek sıcaklık 609,81 K ve en düşük DNBR değeri 3,38 olarak hesaplanmıştır. % 0,1 Al2O3 + % 0,3 MgO soğutuculu reaktör korunda kanal boyunca soğutucunun ulaştığı en yüksek sıcaklık 613,67 K ve en düşük DNBR değeri 2,58 olarak elde edilir iken, % 0,1 Al2O3 + % 0,3 ZnO soğutuculu akışkan için bu değerler 613,67 K ve en düşük DNBR değeri 2,60 olarak hesaplanmıştır. Isı transferinin iyileştirilmesi ve reaktör güvenliği açısından Al2O3 soğutucu içerisinde hibrit parçacık hacminin artmasının avantaj sağladığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Nükleer Enerji Sistemleri, Termal Hidrolik Analiz, Nano akışkanlar