شبیه سازی عددی مدل مولد بخار نیروگاه اتمی و بررسی پارامترهای ترموهیدرولیکی آن

مولد بخار در نیروگاه به عنوان رابط بین سیکل اول و ثانویه نیروگاه و مرز بین سیال آلوده به مواد رادیواکتیو و سیالی عبوری از توربین، نقش مهمی در امنیت و کارایی نیروگاه دارد. سیال خنک کننده راکتور پس ازعبور از میله های سوخت و جذب گرما، وارد دسته لوله های مولد بخار می شود. مولد بخار vver-1000 شامل حدود 10000 لوله است. سیستم آب تغذیه مولد بخار، آب را به صورت پاششی بر روی لوله ها می ریزد و این آب تغذیه با جذب گرمای لوله ها تبخیر می شود و به سمت بالا جریان می یابد. مشخصات جریان در مولد بخار هم در طرف اولیه و هم در طرف ثانویه از اهمیت بسزایی جهت نگهداری مولد بخار برخوردار است. در این پروژه طرف ثانویه مولد بخار vver-1000 که شامل یک جریان دو فازی است، به دو صورت دو بعدی و سه بعدی مدل سازی شده است و سپس جریان بخار و آب در دو مدل شبیه سازی شده است. در مدل سه بعدی به دلیل پیچیدگی هندسه مولد بخار، ساده سازی هایی در شکل مولد بخار فرض شده است برای مثال به دلیل پیچیدگی و حضور دسته لوله ها عملا شبکه بندی با در نظر گرفتن این تعداد لوله غیر ممکن است، برای حل این مشکل لوله ها به عنوان ناحیه متخلخل با یک منبع مومنتوم تعریف شده اند. در این مدل مقادیر درصد حجمی در مکان های مختلف با مقادیر آزمایشگاهی معتبر مقایسه شده است. با بررسی نتایج مشاهده می شود که به دلیل غیریکنواختی شار گرمایی انتقال داده شده از طرف اولیه به ثانویه، جریان درون مولد بخار شکل چرخشی پیدا می کند و درصد بخار در اطراف پایه داغ مولد بخار نیروگاه های هسته ایی از پایه سرد بیشتر است، همچنین تاثیر جداکننده شناور بر توزیع پارامترهای ترموهیدرولیکی بررسی شده است. در مدل دو بعدی تمام لوله های دسته لوله ها مدل سازی شده است، پس از حل عددی این مدل، توزیع سرعت بخار در مولد بخار و مکان هایی که سرعت بخار بیشتر است، مشخص شده است. در نهایت نیروی وارده از طرف بخار به دسته لوله ها در نقاط مختلف مولد بخار برآورد شده است.