بررسی رفتار مکانیکی داغ‌ترین میله سوخت راکتور 1000 مگاواتی بوشهر با استفاده از مدل قرص صلب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو/دانشگاه امیرکبیر

2 هیئت علمی / دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

عملکرد ایمن و افزایش سطح مصرف سوخت از مواردی هستند که در صنعت ساخت سوخت رآکتورهای هسته‌ای مورد توجه طراحان و سازندگان قرارگرفته است. وقوع هرگونه آسیب در بدنه میله‌های سوخت ناشی از بادکردگی بیش از حد غلاف و یا فشار تماسی زیاد قرص سوخت و غلاف با یکدیگر منجر به ورود محصولات شکافت به خنک‌کننده موجود در قلب راکتور می‌شود که این اتفاق از نظر ایمنی یک امر غیرقابل‌قبول است. جهت پیش‌بینی کارکرد صحیح میله‌های سوخت ساخته شده برای استفاده در راکتورهای هسته‌ای از کدهای شبیه‌ساز استفاده می‌گردد، در این مقاله شبیه‌سازی بخش مکانیکی میله سوخت راکتور 1000 مگاواتی بوشهر با فرض صلب بودن قرص سوخت و با استفاده از مدل استوانه جدار نازک برای پیش بینی رفتار غلاف انجام می‌گردد. روابط تجربی مورد استفاده و همچنین الگوریتم عددی حل معادلات حاکم به نحوی انتخاب ‌شده‌اند تا پارامترهای اصلی مکانیکی میله سوخت از قبیل شعاع خارجی قرص سوخت و تنش و کرنش غلاف با ‌دقت مناسبی پیش‌بینی گردند. نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی عملکرد مکانیکی میله سوخت VVER-1000 تطابق بسیار خوبی با خروجی کد تحلیل عملکرد سوخت FRAPCON-3.3 دارد. از مدلهای به کار رفته شده در این اثر می توان در بررسی عملکرد سوخت رآکتورهای بومی آینده کشور استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study Of Bushehr VVER-1000 Hot Fuel Rod Mechanical Performance With Rigid Pellet Method.

نویسندگان [English]

  • majid ghasabian 1
  • saed talebi 2
چکیده [English]

Safe operation and maximum burning of fuel material are two issues that are recently considered in nuclear fuel rod fabrication industry. Any failure in nuclear fuel and cladding, such as fuel rod ballooning or pellet-clad high contact pressure, may cause release of radioactive fission fragments to the reactor coolant, which is an undesirable issue from the reactor safety point of view. To have a correct prediction of fuel rod performance used simulator codes, In this paper the simulation of mechanical part of Bushehr VVER-1000 fuel rods operation done with the rigid pellet and thin cylindrical model.
Empirical relationships and numerical algorithms to solve equations somehow have been selected to mechanical parameters such as the fuel rod’s outer radius and stress-strain of clad are carefully prediction. Mechanical performance Simulations Results of VVER-1000 fuel rod in good agreement with FRAPCON-3.3 output. The models used in this paper can be used to evaluate the performance of future native reactor fuel rods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stress
  • Strain
  • Fuel Rod
  • Swelling
  • Densification