A THERMAL HYDRAULIC MODEL FOR POWER UPGRADING OF WWR-S RESEARCH REACTOR | ||||
| Journal of Al-Azhar University Engineering Sector | ||||
| Article 16, Volume 17, Issue 62, January 2022, Page 237-256 PDF (827.96 K) | ||||
| Document Type: Original Article | ||||
| DOI: 10.21608/auej.2022.216809 | ||||
 View on SCiNiTO | ||||
| Authors | ||||
Said Mohamed Ali Ibrahim1; Mohamed H Esawy2; Hossam I Yousif 2
| ||||
| 1Mechanical Eng. Dept. Faculty of Engineering, Al-Azhar University | ||||
| 2Reactors Department, Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt. | ||||
| Abstract | ||||
| This study presents a developed steady-state thermal-hydraulic model (called the SSTHRR10 model) for upgrading the WWR-S reactor, from its basic power of 2 MWth to a level of 10 MWth, using two different types of fuels. The SSTH-RR10 model is capable to calculate thermalhydraulic parameters. Two different fuel types were investigated: the reference fuel EK-10 rod type, and the MTR plate type. For each fuel type, the central fuel, clad, and coolant temperatures profiles for average and hot channels were predicted in the axial direction. Power distributions and pressure gradients were predicted as well. Moreover, the program calculates the safety limits and margins against the critical phenomena encountered such as the Onset of Nucleate Boiling (ONB), Departure from Nucleate Boiling (DNB), and the Onset of Flow Instability (OFI). Results of the SSTH-RR10 program for the benchmark of 2 and 10 MWth are verified by comparing it with IAEA published results, and those published for other programs such as PARET code, and very good agreement is found. The safety margins against ONB and DNB were evaluated in which the minimum DNB ratio was found to be about 3.698, which gives a sufficient margin against the DNB. The present work gives confidence in the model results and applications. تقدم هذه الدراسة نموذجا هيدروحراريا مطور والذى تم تسميته (RR10-SSTH (لرفع قدرة مفاعل من النوع الذي يستخدم فيه الماء کمبرد ومهدئ (S-WWR (من قدرتة األساسية المقدرة ب 2 ميجاوات إلى قدرة 10 ميجاوات، باستخدام نوعين مختلفين من الوقود .النموذج الهيدروحراري RR10-SSTH قادر على حساب البراميترات الهيدروحرارية. تمت الدراسة علي نوعين مختلفين من الوقود :الوقود المرجعي من نوع القضيب ) type rod 10-EK )و االخر من نوع الوقود اللوحي )type plate MTR .)لکل نوع من أنواع الوقود ، تم التنبؤ وحساب توزيع درجات الحرارة علي امتداد محور الوقود و لکل من الغطاء الخارجي للوقود وماء التبريد الموجود داخل القنوات سواء کانت القنوات المتوسطة أ والساخنة في االتجاه المحوري. کذلک تم التنبؤ بتوزيع القدرة الحرارية و الضغط . عالوة على ذلک ، يحسب البرنامج حدود األمان ضد الظواهر الحرجة التي تمت مواجهتها مثل نقطة بداية غليان النواة (ONB ،(والخروج من الغليان (DNB ،(وبدء عدم استقرار التد فق)OFI .)کذلک وقد تم التحقق من النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام البرنامج المستخدم في الحل RR10-SSTH عند القدرة االساسية 2 ميجاوات و بعد رفع القدرة ل 10 ميجاوات و ذلک من خالل مقارنة النتائج التي تم حسابها مع النتائج المنشورة للوکالة الدولية للطاقة الذرية وتلک المنشورة لبرامج أخرى مثل Code PARET ،وقد وجد توافق جيد في النتائج. تم تقييم حدود األمان ضد ONB و DNB حيث وجد أن الحد األدنى لنسبة DNB بلغ حوالي 698.3 ، مما يعطي هام ًشا کافيًا لألمان من DNB .وقد حقق البحث الحالي اسهاما عاليا في نتائج النموذج الذى تم استنباطه. | ||||
| Keywords | ||||
| Steady state; Thermal hydraulic; WWR-S research reactor; SSTH-RR10 model; Power upgrading | ||||
|
Statistics Article View: 179 PDF Download: 290 |
||||
