Beta
216809

A THERMAL HYDRAULIC MODEL FOR POWER UPGRADING OF WWR-S RESEARCH REACTOR

Article

Last updated: 03 Jan 2025

Subjects

-

Tags

Mechanical engineering

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.

DOI

10.21608/auej.2022.216809

Keywords

Steady state, thermal hydraulic, WWR-S research reactor, SSTH-RR10 model, power upgrading

Authors

First Name

Said

Last Name

Ali Ibrahim

MiddleName

Mohamed

Affiliation

Mechanical Eng. Dept. Faculty of Engineering, Al-Azhar University

Email

prof.dr.said@hotmail.com

City

-

Orcid

-

First Name

Mohamed

Last Name

Esawy

MiddleName

H

Affiliation

Reactors Department, Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt.

Email

drengeys2018@gmail.com

City

-

Orcid

-

First Name

Hossam

Last Name

Yousif

MiddleName

I

Affiliation

Reactors Department, Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt.

Email

mohhoss.78@gmail.com

City

-

Orcid

0000-0002-2605-8011

Volume

17

Article Issue

62

Related Issue

30543

Issue Date

2022-01-01

Receive Date

2021-09-28

Publish Date

2022-01-01

Page Start

237

Page End

256

Print ISSN

1687-8418

Link

https://jaes.journals.ekb.eg/article_216809.html

Detail API

https://jaes.journals.ekb.eg/service?article_code=216809

Order

16

Type

Original Article

Type Code

706

Publication Type

Journal

Publication Title

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Publication Link

https://jaes.journals.ekb.eg/

MainTitle

A THERMAL HYDRAULIC MODEL FOR POWER UPGRADING OF WWR-S RESEARCH REACTOR

Details

Type

Article

Created At

22 Jan 2023