بهینه سازی میزان فشار اولیه گاز در میله های سوخت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس شرکت مسنا

2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران- دانشکده فنی و مهندسی

3 دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

یکی از اهداف مهم طراحان سوخت، افزایش دانسیته قدرت و بیشینه میزان مصرف سوخت در راکتورهای آب سبک می‌باشد. تاثیر پروسه سینترینگ سوخت، میزان فضای بین سوخت و غلاف و مقدار فشار اولیه گاز از جمله مواردی هستند که طراحان سوخت مورد ارزیابی قرار می‌دهند تا عملکرد میله سوخت را به خصوص در مصارف بالای سوخت بهینه کنند. این بهینه‌سازی از آن جهت حائز اهمیت است که باعث عملکرد اقتصادی راکتورها می‌شود. در این مقاله نرم افزاری تدوین شده است که می‌تواند تاثیر فشار اولیه گاز بر روی برخی از پارامترهای مهم از جمله میزان دمای بیشینه سوخت، میزان فشار میله سوخت در انتهای سیکل کاری، مقدار رهایی گازهای حاصل از شکافت، میزان تنش در غلاف را مورد ارزیابی قرار دهد. با ارزیابی پارامترهای ذکر شده بهینه میزان فشار گاز برای راکتور بوشهر پیشنهاد می‌گردد. به منظور اطمینان از صحت محاسبات انجام گرفته نتایج با کد معتبر FRAPCON مقایسه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

optimization of initial gas pressure in fuel rods

نویسنده [English]

  • Mohammad Rahgoshay 2
2 University Teacher
چکیده [English]

One of the most important goals of fuel designer is increasing power density and fuel burnup in light water reactors. Effect of some important parameters such as fuel sintering process, the gap between fuel and clad and initial gas pressure are the cases that fuel designer are discussing about to optimizing the fuel rod behavior especially in high fuel burnup. This optimization is so important because it leads to economic behavior of nuclear reactors. In this article the home made program that is written in MATLAB software is used that can predict the effect of initial gas pressure on some important parameters such as maximum fuel temperature, fuel rod pressure at the end of working cycle, fission gas release and clad stress. By considering the aforesaid parameters the optimized value of initial gas pressure in BUSHEHR reactor is suggested. For ensuring about calculation reliability all results are compared with well-established code called FRAPCON.

کلیدواژه‌ها [English]

  • gas pressure
  • Fission gas release
  • fuel crack
  • expansion
  • fuel rod