Журнал науки о ядерной энергетике и технологиях производства электроэнергии

Численный анализ теплопередачи в вертикальных прямоугольных каналах в активной зоне типичного ядерного исследовательского реактора

Саид М.А. Ибрагим, Хешам Ф. Эльбахшаванги, Мохаммед Г.А. Фаваз

Численный анализ теплопередачи в вертикальных прямоугольных каналах в активной зоне типичного ядерного исследовательского реактора

Проведен анализ и численное исследование характеристик теплопередачи для случая турбулентного вынужденного и смешанного конвективного течения воды через узкий вертикальный прямоугольный обогреваемый канал, имитирующий охлаждающий канал типичного реактора для испытания материалов (MTR). Численные решения выполнены для деминерализованной воды в качестве хладагента, проходящего под атмосферным давлением через узкий прямоугольный канал длиной 80 см, шириной 7 см и толщиной зазора 2,7 мм при различных тепловых потоках, которые охватывают почти все возможные тепловые потоки в однофазной жидкости. Представлены качественные результаты для нормализованных профилей температуры и скорости в поперечном направлении со сравнением между вынужденным и смешанным конвективным течением для случаев восходящих направлений. Получено влияние осевых положений и параметра Gr/Re на изменение нормализованных профилей температуры в поперечном направлении как для областей вынужденной и смешанной конвекции, так и для восходящих и нисходящих направлений течения. Также определены нормализованные профили скорости в поперечных направлениях при различных скоростях на входе и тепловых потоках для предыдущих случаев. Изучение вычислительной гидродинамики (CFD) позволит глубже понять явления в различных ситуациях.