در این پایان نامه به تحلیل و بررسی انواع ناپایداری ها در جریان سیالات پرداخته شده و برای اولین بار تمامی انواع ثبت شده ناپایداری در جهان به همراه انواع روشهای حل تدوین و دسته بندی گردیده است. ما برای مفید بودن مطالب ابتدا طبقه بندی کلی از ناپایداری ها را ارایه کرده و سپس به بیان پارامترهای تاثیر گذار در ناپایداری پرداخته که در آن چه ارامترهای شناخته شده و چه شناخته نشده دسته بندی شده اند. انواع ناپایداری و بررسی تک تک آنها در قسمت بعدی گنجانده شده که یکی از دستاوردهای اصلی این پایان نامه می باشد در این قست خلاصه ای از تمامی ناپایداری هایی که تاکنون دسته بندی شده آورده شده است در قسمت بعدی جمع بندی از معادلات حاکم بر ناپایداری آورده شده که ما در این قسمت به صورت خلاصه یک جمع بندی از معادلات حاکم بر ناپایداری آورده شده که ما در این قسمت به صورت خلاصه یک جمع بندی از ضمیمه الف را آورده ایم. کدهای کامپیوتری در زمینه ناپایداری و آزمایشات تعبیه شده به منظور آشنایی با ناپایداری ها در ادامه آمده اند. در فصل دوم چند نمونه از کارهای انجام شده در جهان روی ناپایداری های بیان گردیده که سعی گشته این کارها طوری انتخاب شوند که بیشتر انواع ناپایداری ذکر شده در فصل اول و روش های حل مربوط به آنها را در بربگیرند. و در فصل انتهایی پایان نامه با ذکر روش های مورد استفاده کاری جدید روی ناپایداری انجام گردیده که روش های تفصیلی آن در کارهای انجام شده وجود دارد. پیشنهادهای انجام کارهای جدید بر حسب دسته بندی آن در انتها اضافه گردیده است. در مهمترین ضمیمه موجود به ایجاد مرجعی کامل از جریان های دو فازی پرداخته شده که منظور از تشکیل آن اثبات و در دست بودن تمامی روابط موجود در ناپایداری ها می باشد. این جمع بندی روابط مختلف جریان های دو فازی به همراه جمع بندی انجام شده روی ناپایداری ها و پارامترهای تاثیر گذار بر آنها و پیشنهاد کوپل ناپایداری ها برای کاهش و کنترل تاثیر آنها و همچنین کارهای جدید آورده شده در پایان نامه از دستاوردهای اصلی این پایان نامه به حساب می روند.

از آنجا که کد محاسبات سلولی wims در محاسبات راکتور، هر نوع هندسه سلول را به هندسه استوانه ای تبدیل می کند. مطلوب است تعیین اثرات تبدیل هندسه روی نتایج بدست آمده برای مقایسه کد mcnp را انتخاب کردیم، چرا که تبدیلی در هندسه اولیه ایجاد نمی کند.

در این پایان نامه پدیده فلشینگ و ناپایداری ناشی از آن درگردش همرفت طبیعی سیستم دو فازی درهنگام راه اندازی راکتور آب جوشان بررسی شده است. افت فشار گرانشی در قسمت بالابر، که به منظور افزایش جریان گردش طبیعی تعبیه شده است، منجربه افزایش حدود ناپایداری می شود.نوسان در این ناحیه به خصوص در هنگام راه اندازی که فشار وقدرت رآکتور پایین است از اهمیت بیشتری برخوردار است. با استفاده از معادلات بقاء نشان داده می شود که وقوع پدیده فلشینگ (تولید بخار در قسمت بی درروی سیستم در اثر کاهش فشارگرانشی) نقش مهمی در هنگام راه اندازی این نوع از رآکتورها دارد. کلیه معادلات ارایه شده در حالت بدون بعد هستند و ازمدل همگن برای نشان دادن اثر پدیده فلشینگ استفاده شده است.توسط معادلات بقاء یک مدل ریاضی برای دمای سیال به دست می آید. به عنوان نمونه پایداری رآکتور هلندی دودوارد بررسی شده است.

در این اثر ضمن بررسی مقدماتی جوشش جریان زیر سرد دو فازی و مطالعه اجمالی دینامیک حباب در محل تشکیل آن بر روی دیواره های تحت فلاکس حرارتی ثابت، جریان دو فازی زیر سرد در کانال جوشان در فشارهای پایین و به صورت دو بعدی شبیه سازی شده است. این تحلیل در بر دارنده پدیده پخش حبابها در عرض کانال نیز می باشد. معادلات جریان دو فازی با استفاده از متوسط گیری حجمی به دست آمده اند و با روش حجم محدود جداسازی و به صورت کاملا ضمنی حل شده اند. همچنبن برای جلوگیری از به دست آوردن میدان سرعت وفشار غیر فیزیکی، شبکه جابجا شده استفاده شده است. برای حل معادلات جداسازی شده از الگوریتم ipsa استفاده شده و توزیع فشار با استفاده از الگوریتم simple به دست آمده است. از حل معادلات جداسازی شده توزیع پارامترهایی چون دما، فشار، نسبت حجم و سرعت برای هر یک از فازها به دست آمده و نمودارهای مربوط به آنها ترسیم و در مورد آنها بحث شده است. همچنین اثر تغییراتی مثل عرض کانال و دبی ورودی بر روی نسبت حجم مورد برسی قرار گرفته است. برای تا یید صحت کد نوشته شده نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه شده است.

هدف از ارایه این پایان نامه بررسی و محاسبات نوترونی و ترمو هیدرولیک برای نمونه ای از راکتور مورد استفاده در پیشرانش فضایی به روش تحلیلی و مقایسه و بهینه سازی این محاسبات با نتایج حاصل از شبیه سازی همین قلب توسط کد mcnp می باشد. برای این منظور ابتداء انواع مختلف سیستم های پیرانش هسته ای مورد استفاده در پرتابه های فضایی را مورد بررسی قرار داده و نحوه عملکرد و کارایی آن ها را با یکدیگر مقایسه می کنیم. سپس به بررسی کامل راکتورهای قلب جامد، به خصوص راکتورهای طرح nerva&rover پرداخته و محاسبات نوترونی را برای نمونه ای از راکتور پیشرانش هسته ای جهت تعیین پارامترهای از قبیل جرم بحرانی قلب، ابعاد قلب، جرم سوخت او رانیم 235 برای بارگذاری اولیه راکتور، متوسط شار نوترون های حرارتی، ماکزیمم شار نوترون های حرارتی، توزیع شار نوترون های حرارتی و سریع قلب، محاسبات مربوط به مصرف و تهی شدن سوخت، ماکزیمم و متوسط چگالی قدرت راکتور، قدرت ویژه قلب، راکتویته اضافی راکتور، تعداد مجموعه های سوخت در قلب، جرم سوخت به کار رفته در هر مجموعه سوخت، دما، پدیده داپلر، تراکم زینان و ساماریم، منحنی تغییرات راکتویته قلب ناشی از مصرف سوخت در یک دوره کامل سه ساله و ... به روش تحلیلی انجام می دهیم. با تعیین متوسط و ماکزیمم چگالی قدرت بدست آورده از محاسبات نوترونی و تعیین توزیع چشمه حجمی حرارتی با استفاده از ماکزیمم چگالی قدرت و قرار داده آن در معادله عمومی انتقال انرژی و حل آن به روش cfd، توزیع شعاعی و محوری دما را در یک مجموعه سوخت بدست می آوریم در پایان محاسبات نوترونی و ترمو هیدرولیک انجام شده را به پارامترهای بالستیکی موشک ربط داده تا تحلیل کلی از عملکرد یک پرتابه را داشته باشیم.