شبیه‌سازی توزیع شار نوترون در یک رآکتور ناهمگن بحرانی استوانه‌ای با غنای سوخت مختلف به روش اجزای محدود

Abstract

روش اجزای محدود برای متغیرهای فضایی معادله­ی چند گروهی ترابرد نوترون­ در هندسه­ی استوانه­ای دوبعدی (r, z) به کار گرفته شده است.­ این معادله با استفاده از نواحی چهارگوش منظم در صفحه­ی (r, z) گسسته شده است. این روش گسسته­سازی با چندجمله­ای­های درون­یاب توان اول خطی و توان دوم مکعبی به عنوان توابع پایه، در برنامه­ی ANSYS به کار گرفته شده است. در این­جا به شارهای زاویه­ای اجازه داده شده است تا در مرزهای نواحی، گسسته باشند. نتا‍‍‍‍‍‍‍­یج به دست آمده نشان می­دهد که شار نوترون­ها در ناحیه­ی سطح بیرونی قلب رآکتور ناهمگن افزایش یافته است. در نتیجه فاصله­ی مرکز تا سطح بیرونی با شار نوترونی ثابت در مقایسه با یک رآکتور با غنای ثابت میله­های سوخت افزایش می­یابد. افزایش ناحیه با شار نوترونی ثابت نه تنها منجر به افزایش قدرت رآکتور با شکل و حجم هندسی یکسان می­شود بلکه از نظر مهندسی مواد (قلب رآکتور)، محدودیت­ها را کاهش می­دهد.

Keywords

• روش اجزای محدود
• غنای سوخت
• رآکتور استوانه‌ای
• رآکتور ناهمگن