مطالعه پارامترهای عملیاتی درون سانتریفیوژ گازی با استفاده از روش عددی در نرم افزار OpenFOAM
عنوان مقاله: مطالعه پارامترهای عملیاتی درون سانتریفیوژ گازی با استفاده از روش عددی در نرم افزار OpenFOAM
شناسه ملی مقاله: JR_JONSAT-42-4_003
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_JONSAT-42-4_003
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
ولی اله غضنفری - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
علی اکبر صالحی - دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: ۱۱۱۴-۱۴۵۶۵، تهران- ایران
علیرضا کشتکار - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
محمد مهدی شادمان - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
محمد حسین عسکری - شرکت فناوری های پیشرفته ایران، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۵۵۴۳۱- ۱۴۳۹۹، تهران-ایران
خلاصه مقاله:
ولی اله غضنفری - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
علی اکبر صالحی - دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: ۱۱۱۴-۱۴۵۶۵، تهران- ایران
علیرضا کشتکار - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
محمد مهدی شادمان - پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
محمد حسین عسکری - شرکت فناوری های پیشرفته ایران، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۵۵۴۳۱- ۱۴۳۹۹، تهران-ایران
برای افزایش عملکرد یک سانتریفیوژ گازی که در صنعت غنی سازی اورانیم استفاده می شود، میدان جریان گاز درون آن بررسی و شبیه سازی می گردد. در این مطالعه، برای شبیه سازی جریان گاز درون روتور از روش دقیق و کامل معادلات ناویراستوکس با استفاده از روش CFD بهره گیری شده است. برای استفاده از روش CFD، برای اولین بار یک حلگر ضمنی کوپل شده و بر مبنای چگالی در نرم افزار اپنفوم (OpenFOAM) توسعه داده شد که از آن برای شبیه سازی جریان گاز درون روتور استفاده گردید. در یک روتور نمونه، توان جداسازی با تنظیم پارامترهای دبی خوراک، فشار دیواره، گرادیان دمای دیواره و نیروی درگ اسکوپ بهبود یافت. بررسی نتایج نشان داد کمیت های عملیاتی مقدار بهینه ای دارند که در آن مقدار بهینه، توان جداسازی بیشینه شده است. برای رسیدن روتور مدل به بیشینه توان جداسازی ۸۷/۱۲ کیلوگرم سو ۶ UF بر سال، شرایط بهینه روتور در دبی خوراک ۹۰ گرم بر ساعت، فشار دیواره ۴۴ تور، گرادیان دمای ۲۵ کلوین و نیروی درگ ۱۵۵۷ دین تعیین شد. با انجام این مطالعه گام مهمی در ارتقا عملکرد جداسازی سانتریفیوژ برداشته شده است.
کلمات کلیدی: سانتریفیوژ گازی, مطالعه پارامتریک, روش عددی, اپن فوم
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1361341/