Análise térmica transiente de um elemento combustível esférico em resfriamento convectivo e radiativo usando modelo aperfeiçoado de parâmetros concentrados

• Autor(a) principal: Silva, Alice Cunha da
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/17879
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR; Condução de calor; parâmetros concentrados; elemento combustível esférico; HTGR

O reator de alta temperatura refrigerado a gás (HTGR) é um reator térmico nuclear de quarta geração, moderado a grafite e refrigerado a hélio. O reator modular Pebble Bed é um HGTR com elementos combustíveis esféricos que nomeiam o reator. O elemento combustível é composto por uma região particulada com inclusões esféricas, partículas de combustível UO2, dispersas em uma matriz de grafite. Nesse trabalho, a condução de calor no elemento combustível esférico foi estudada em regime transiente com resfriamento combinado convectivo e radiativo. Um modelo de parâmetros concentrados aperfeiçoado foi desenvolvido para a condução de calor transiente em uma esfera composta por duas camadas sujeita a esse resfriamento combinado. O modelo de parâmetros concentrados foi obtido através das aproximações de dois pontos de Hermite para integrais. O resfriamento transiente combinado do elemento combustível foi analisado para ilustrar o modelo de parâmetros concentrados proposto com relação a diferentes valores do número de Biot, parâmetro de condução radiativa, a condutividade térmica adimensional, o diâmetro interno e espessura de revestimento adimensionais, e a resistência de contato adimensional. Foi visto, por comparação com a solução numérica do modelo original de parâmetros distribuídos, que o modelo de parâmetros concentrados com aproximações H2,1/H1,1/H0,0 resultou em uma significante melhora na predição da temperatura média em relação ao modelo de parâmetros concentrados clássico.