• شماره ركورد
    25214
  • شماره راهنما
    NUC3 32
  • عنوان

    طراحي نوترونيك قلب يك راكتور هسته‌اي VVER-1000 همراه با ارزيابي ترموهيدروليكي كانال داغ با استفاده از سوخت مقاوم به حادثه و تحليل پايداري قلب.

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    مهندسي هسته اي - راكتور
  • دانشكده
    فيزيك
  • تاريخ دفاع
    1404/07/22
  • صفحه شمار
    112 ص .
  • استاد راهنما
    غلامرضا انصاري فر
  • كليدواژه فارسي
    سوخت مقاوم به حادثه , VVER-1000 , تحليل ترموهيدروليكي , پايداري ديناميكي , طراحي نوترونيكي
  • چكيده فارسي
    حوادثي مانند فوكوشيما و تري‌مايل‌آيلند (TMI) نشان دادند كه ارتقاي ايمني و پايداري عملكرد در طراحي راكتورهاي قدرت امري ضروري است. يكي از راهكارهاي اصلي در اين زمينه، توسعه‌ي سوخت‌ها و غلاف‌هاي مقاوم به حادثه (ATF) است كه با هدف كاهش توليد هيدروژن، كنترل دماي سوخت و جلوگيري از ذوب قلب طراحي مي‌شوند. در اين پژوهش، طراحي نوترونيكي قلب راكتور VVER-1000 بوشهر با استفاده از سوخت و غلاف مقاوم به حادثه انجام شده و اثر اين تركيبات بر پارامترهاي نوترونيكي، ترموهيدروليكي و پايداري ديناميكي قلب ارزيابي گرديد. طراحي نوترونيكي با كد MCNPX و مدلسازي ترموهيدروليكي با نرم‌افزار ANSYS Fluent براي كانال داغ انجام شد تا توزيع دما در سوخت، غلاف و خنك‌كننده و پارامترهاي انتقال حرارت (( h و MDNBR تعيين گردد. در ادامه، پايداري ديناميكي قلب با مدل غيرخطي توسعه‌يافته در MATLAB/Simulink تحليل شد. نتايج نشان داد استفاده از تركيبSiC - UC سبب بهبود ضريب انتقال حرارت، كاهش دماي بيشينه سوخت و افزايش حاشيه ايمني در برابر جوشش بحراني نسبت به سوخت مرسوم Zr - UO₂ مي‌شود. همچنين، تحليل پايداري بيانگر رفتار ديناميكي پايدارتر در حضور سوخت‌هاي مقاوم به حادثه بود. در مجموع، يافته‌ها حاكي از آن است كه استفاده از ATF در راكتور VVER-1000 مي‌تواند به‌طور مؤثري موجب ارتقاي ايمني، كارايي حرارتي و پايداري ديناميكي قلب راكتور گردد.
  • كليدواژه لاتين
    Accident Tolerant Fuel , VVER-1000 , Thermohydraulic Analysis , Dynamic Stability , Neutronic Design
  • عنوان لاتين
    Neutronic Design of VVER-1000 Reactor Core with Thermal – Hydraulic eva‎luation of the Hot Channel Using Accident – Tolerant Fuel an‎d Core Stability Analysis
  • گروه آموزشي
    مهندسي هسته‌اي
  • چكيده لاتين
    Severe nuclear accidents such as Fukushima an‎d Three Mile Islan‎d have highlighted the necessity of enhancing reactor safety an‎d operational stability. One of the most promising approaches is the development of Accident Tolerant Fuels (ATFs), designed to mitigate hydrogen generation, improve heat transfer, an‎d prevent fuel melting under accident conditions [1–5]. In this study, the neutronic design of a VVER-1000 reactor core employing accident-tolerant fuel an‎d cladding materials was performed, followed by a comprehensive thermohydraulic eva‎luation of the hot channel an‎d a dynamic stability analysis of the core. The neutronic modeling was carried out using the MCNPX code, while ANSYS Fluent was employed to calculate fuel, cladding, an‎d coolant temperature distributions, as well as key thermal parameters such as the heat transfer coefficient (h) an‎d MDNBR. The nonlinear dynamic response of the core was subsequently investigated using MATLAB/Simulink. The results indicate that UC-SiC fuel-cladding combination significantly improve heat transfer, reduce peak fuel temperature, an‎d enhance the safety margin against critical heat flux compared with conventional UO₂-Zr systems. Furthermore, stability analyses demonstrated a more stable dynamic response under transient conditions. Overall, the findings confirm that implementing ATF concepts in VVER-1000 reactors can effectively improve safety, thermal efficiency, an‎d dynamic stability of the core.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    148744
  • نويسنده

    نصيري، سپيده