KAJIAN NUMERIK KORELASI PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI ALAMIAH ALIRAN NANOFLUIDA ZrO2-AIR PADA ANULUS VERTIKAL

Abstract

KAJIAN NUMERIK KORELASI PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI ALAMIAH ALIRAN NANOFLUIDA ZrO₂-AIR PADA ANULUS VERTIKAL. Salah satu aspek penting dalam keselamatan reaktor nuklir adalah kemampuan fluida pendingin dalam mengambil panas dari sumber panas. Sejalan dengan hal tersebut telah berkembang banyak pemikiran untuk menggunakan nanofluida sebagai fluida pendingin alternatif menggantikan fluida air guna memaksimalkan pengambilan panas dari sumber panas di dalam teras reaktor. Hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa penggunaan nanofluida pada sistem pendingin reaktor nuklir dapat meningkatkan batas CHF (critical heat flux). Selain itu mengurangi penyerapan neutron, dan meningkatkan konduktivitas panas air pendingin. Belum banyak dilakukan penelitian yang berkaitan dengan karakteristik perpindahan panas nanofluida di dalam reaktor untuk menunjang analisis termohidrolik reaktor berpendingin nanofluida. Berkaitan dengan hal tersebut, pada penelitian ini dilakukan kajian numerik korelasi perpindahan panas aliran nanofluida ZrO₂-air pada model berkas bahan bakar reaktor melalui pendekatan aliran fluida pada anulus vertikal, menggunakan metode Computational of Fluid Dynamic (CFD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan nanofluida ZrO₂-air dengan konsentrasi 1% meningkatkan nilai bilangan Nusselt (N_U) sekitar 8 - 15% dibandingkan menggunakan fluida dasar (air), dan diperoleh persamaan empirik korelasi perpindahan panas konveksi alamiah aliran nanofluida ZrO₂-air pada pipa anulus vertikal sebagai   dan  .