STUDI COUNTER CURRENT FLOW LIMITATION SELAMA PROSES PERPINDAHAN KALOR PENDIDIHAN PADA CELAH SEMPIT REKTANGULAR

Nur Rahmad Yusuf, Ir. Samsul Kamal, PhD

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

For research activity to understand the complexities of boiling in a narrow gap that occurs in severe nuclear power plant accident has been carried out experimentally. The study aims to determine the pattern of water penetration and the effects of the CCF in a narrow rectangular gap in the case of single heating. The research method is an experiment conducted using the test HEATING-02. Experiments carried out by heating the hot plate as a simulation of debris until the desired initial temperatur. Then water with a temperatur of 98oC splashed by gravity into a narrow gap. Data acquisition system recorded the changes of transient temperatur during the cooling process. The pattern of water penetration was analyzed based on the transient temperatur profile and the visualization of the effect of CCF. Experiments conducted on the initial temperatur 100oC, 200oC and 300oC with variation of gap width 1 mm, 2 mm, 3mm and 4mm. The analysis showed that the gap width 1 mm, and 2 mm occurred CCF effect. The direction of water penetration which it was wetted the walls in ordered from top to bottom for all the gap, for gaps of 1 mm and 2 mm of water penetration was prevented by the effects of CCF. While the gap width 3mm, and 4 mm in the direction of penetration from the top down. Analysis of heat flux in the case of single heating mapping follows the pattern of pool boiling with higher heat flux for tc 9A thermocouple, gap site 2mm on temperatur 300oC at heat flux 433,38 kw/m2 .

Penelitian untuk memahami kompleksitas pendidihan pada celah sempit yang terjadi pada kecelakaan parah PLTN telah dilakukan secara eksperimental. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pola penetrasi air dan efek CCF dalam celah sempit rektangular pada kasus single heating. Metode penelitian yang dilakukan adalah eksperimen menggunakan bagian uji HeaTING-02. Eksperimen dilakukan dengan memanaskan plat panas sebagai simulasi debris sampai temperatur awal yang diinginkan. Kemudian air dengan temperatur 98oC diguyurkan secara gravitasi kedalam celah sempit. Sistem akuisisi data mencatat perubahan temparatur secara transien selama proses pendinginan. Pola penetrasi air dianalisis berdasarkan profil temperatur transien dan visualisasi adanya efek ccf. Eksperimen dilakukan pada temperatur awal 100oC, 200oC dan 300oC dengan variasi lebar celah 1 mm, 2 mm, 3mm dan 4mm. Hasil analisis menunjukkan bahwa pada lebar celah 1 mm, dan 2 mm terjadi efek ccf. Arah penetrasi air yang membasahi dinding berurut dari atas ke bawah untuk semua celah, untuk celah 1 mm dan 2 mm penetrasi air terhalang oleh adanya efek ccf. Sedangkan pada lebar celah 3mm, dan 4 mm arah penetrasi dari arah atas ke bawah. Analisis fluks kalor pada pemetaan kasus single heating mengikuti pola pendidihan kolam dengan fluks kalor tertinggi pada termokopel TC-9a dicelah 2mm temperatur plat panas 300oC dengan niai fluks kalor 433,38 kw/m2 .

Kata Kunci : penetrasi, , fluks kalor, ccf