محاسبات نوترونی و نیروی پیشرانش برای نمونه ای از راکتورهای مورد استفاده در پیشرانش فضایی

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.