Laporkan Masalah

THE DETERMINATION OF NUSSELT CORRELATION OF A LAMINAR FLOW IN A TRIANGULAR ARRAY AS A PRELIMINARY STUDY OF THE SOLUTION REACTOR CORE DESIGN WITH NATURAL CIRCULATION COOLING SYSTEM

AJI SAKA, r. Kutut Suryopratomo, M.T, M.Sc.

2013 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Dengan permintaan radioisotope 99mTc yang semakin meningkat, reaktor cair yang juga dikenal sebagai reaktor homogen sejauh ini menjadi teknologi yang paling layak sebagai Sistem Produksi Isotop Medis (SPIM). Desain yang memungkinkan dari teras reaktor cair dengan sistem pendingin sirkulasi alam telah dipertimbangkan, ialah teras dengan banyak pipa pendingin dalam susunan segitiga. Penelitian ini bertujuan untuk menyediakan korelasi Nusselt dari bahan bakar ke permukaan luar pipa pendingin sebagai studi awal dari desain teras ini. Metode penelitiannya ialah memperoleh solusi analitis dari model anulus ekivalen dan melakukan simulasi numeris dari domain karakteristik untuk memperoleh nilai Nusselt sebenarnya. Hasil tersebut dibandingkan untuk melihat kecocokan model anulus ekivalen terhadap kasus sebenarnya. Variabel tak berdimensi baru, dinotasikan sebagai bilangan Sa, muncul merepresentasikan rasio laju pembangkitan panas terhadap laju fluks kalor yang mengalir melalui batas sistem. Simulasi numeris dengan Sa sama dengan satu, yang merepresentasikan keadaan tunak, dan P/D sama dengan 2, 2,5, 3, dan 4 telah dilakukan dengan hasil bilangan Nusselt 17,4, 21,8, 26,4 dan 37,0 beruturut-turut. Kesalahan relatif model anulus ekivalen terhadap nilai Nu tersebut ialah masing-masing sebesar 0,861, 0,208, 0,535 dan 0,173, mengindikasikan bahwa model anulus ekivalen cocok digunakan sebagai korelasi Nusselt untuk P/D sama dengan dua dan lebih. Modifikasi model anulus ekivalen telah diajukan dengan kesalahan relatif yang lebih kecil sebesar 0,0308, 0,112, 0,432 and 0,0598 %.

Under the circumstantial demand of 99mTc, solution reactor also known as AHR is so far to be the most feasible candidate to replace the previous technologies as a Medical Isotope Production System (MIPS). The probable design of solution reactor core with natural circulation cooling system has been considered, that is the core with many coolant tubes of an array. This research aims to provide the Nusselt correlation from the fuel to the outer surface of coolant tube in a triangular array as a preliminary study of the core design. The method of the research is to gain the analytical solution using equivalent annulus model and to do numerical simulations of the characteristic domain to gain the estimated real Nusselt number. The results are compared and discussed to see the suitability of the equivalent annulus model to the real case. A new dimensionless variable, denoted as Sa number, appears to represent the ratio of the heat generation rate in the system to the rate of heat flux flowing through the boundary of the system. The numerical simulations of the characteristic domain with Sa equals 1, represents the steady state condition, and P/D value equals 2, 2.5, 3 and 4 have been conducted with the Nusselt numbers 17.4, 21.8, 26.4 and 37.0 respectively. The relative errors of the equivalent annulus model solutions to those Nu numbers are 0.861, 0.208, 0.535 and 0.173 % respectively, suggesting the suitability of the model for P/D equals two and more. New method of equivalent annulus model has been suggested with smaller relative errors, which are 0.0308, 0.112, 0.432 and 0.0598 % respectively.

Kata Kunci : Bilangan Nusselt, panas pembangkitan, anulus ekivalen, susunan segitiga


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.