ANALISIS DISTRIBUSI KECEPATAN PENDINGIN DALAM ELEMEN BAKAR TIPE PELAT MENGGUNAKAN METODE CFD UNTUK REAKTOR RISET RSG-GAS

Abstract

Eksperimen pengukuran distribusi kecepatan pendingin dalam subkanal elemen bakar reaktor riset RSG-GAS sulit dilakukan karena lebar celah yang sangat kecil dan terletak di dalam elemen bakar. Oleh karena itu diperlukan perhitungan untuk memprediksi distribusi kecepatan pendingin dalam subkanal untuk mengkonfirmasi bahwa keberadaan handle tidak merusak distribusi kecepatan pendingin masuk ke dalam setiap subkanal. Perhitungan ini memerlukan metode CFD yang memperhatikan interior 3 dimensi. Perhitungan distribusi kecepatan pendingin dalam subkanal juga belum pernah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah melakukan investigasi distribusi kecepatan pendingin elemen bakar tipe pelat menggunakan metode CFD 3 dimensi untuk reaktor riset RSG-GAS. Penelitian ini juga sangat diperlukan sebagai bagian dari pengembangan desain termohidrolika elemen bakar untuk reaktor riset inovatif. Pemodelan menggunakan ½ model dalam perangkat lunak Gambit dan perhitungan menggunakan persamaan Turbulen dalam perangkat lunak FLUENT 6.3. Hasil perhitungan kecepatan pendingin tiga dimensi dalam subkanal menggunakan metode CFD lebih rendah sekitar 4,06% dari pada hasil perhitungan satu dimensi karena perhitungan satu dimensi mengabaikan keberadaan handle.

Kata kunci: Aliran pendingin, elemen bakar, reaktor riset, kondisi tunak, CFD

The measurement experiment for coolant-velocity distribution in the subchannel of fuel element of RSG-GAS research reactor is difficult to be carried out due to too narrow channel and subchannel placed inside the fuel element. Hence, the calculation is required to predict the coolant-velocity distribution inside subchannel to confirm that the handle presence does not ruin the velocity distribution into every subchannel. This calculation utilizes CFD method, which respect to 3-dimension interior. Moreover, the calculation of coolant-velocity distribution inside subchannel was not ever carried out. The research object is to investigate the distribution of coolant-velocity in plattyped fuel element using 3-dimention CFD method for RSG-GAS research reactor. This research is required as a part of the development of thermalhydraulic design of fuel element for innovative research reactor as well. The modeling uses ½ model in Gambit software and calculation uses turbulence equation in FLUENT 6.3 software. Calculation result of 3D coolant-velocity in subchannel using CFD method is lower about 4,06% than 1D calculation result due to 1D calculation obeys handle availability.

Keywords: Coolant flow, fuel element, research reactor, steady state, CFD