HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS

Transkripsi

1 Bab 5 HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS 5.1 Data Spesi kasi GCFR No Parameter Spesi kasi 1 Power 600 MW th 2 Power density teras reaktor 100 MW=m 3 3 Power density rata-rata 55 MW=m 3 4 Tekanan pendingin 70 bar 5 Temperatur inlet C 6 Temperatur outlet C 7 Temperatur fuel maksimum C 8 Massa alir 330 kg=s 9 Kecepatan alir 40 m=s 10 Volume teras reaktor 10.9 m 3 (H=D~1:7=2:9m) 11 Persentase volume (bahan bakar/he/sic) 50%/ 40% /10% 12 Ukuran teras reaktor diameter=2 m, tinggi= 2 m 13 Volume teras reaktor 6 m Distribusi Kerapatan Daya Dari hasil simulasi diperoleh nilai maksimum dari kerapatan linear adalah W=m Nilai maksimum ini diperoleh di tenagh-tengah teras reaktor. Sedangkan untuk kerapatan daya linear terhadap sumbu z diperoleh kerap- 35

2 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS 36 atan daya maksimum sebesar 40 W=cm. yang digambarkan pada Gambar 5.1, 5.2, 5.3, 5.4. Gambar 5.1: Distribusi kerapatan linear teras reaktor Gambar 5.2: Kerapatan daya volumetrik teras reaktor hasil dari kerapatan daya ini dipakai selanjutnya dalam perhitungan termalhidrolik yaitu untuk mencari distribusi temperatur pendingin dan bahan bakar reaktor nuklir.

3 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS 37 Gambar 5.3: Kerapatan daya linear aksial Gambar 5.4: Kerapatan daya linear radial

4 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Analisis Single Channel Dari hasil perhitungan kerapatan daya linear selanjutnya digunakan untuk analisis single channel dan multi channel. Pada analisis single channel dihitung distribusi temperatur arah aksial pendingin yang ditampilkan pada Gambar 5.5 dapat dilihat bahwa temperatur inlet C menghasilkan temperatur outlet Gambar 5.5: Distribusi temperatur aksial pendingin sebesar 839: C. Temperatur naik searah z, ini dikarenakan daya yang dibawa pendingin semakin naik sampai di puncak teras. Hasil dari simulasi Runge-Kutta penurunan tekanan untuk salah satu nilai r=0 dengan P ( H=2) = N=m 2 diperoleh P (H=2) = ; N=m 2 Gambar 5.6: Penurunan tekanan sepanjang sumbu z 5.4 Analisis Multi Channel Akan dibandingkan hasil pencarian solusi dari G i di tiap channel tanpa menggunakan optimasi(g i dibuat sama rata) dan dengan menggunakan algoritma genetika dengan menggunakan perbandingan laju alir pompa yang bervariasi.

5 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Output Laju Alir Hasil Algoritma Genetika Hasil laju alir tiap channel yang dihitung dengan algoritma genetika Distribusi Temperatur Pada Teras Reaktor Setelah diperoleh laju alir untuk masing-masing channel hasil algoritma genetika selanjutnya dihitung distribusi temperatur di teras reaktor untuk masingmasing laju alir pompa yang diberikan.

6 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS 40 Gambar 5.7: Distribusi temperatur teras dengan laju alir 200 kg/s Gambar 5.8: Distribusi temperatur teras dengan laju alir 250 kg/s Gambar 5.9: Distribusi temperatur teras dengan laju alir 300 kg/s

7 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Perbandingan Temperatur dengan Berbagai Laju Alir Pompa Gambar 5.10: Distribusi temperatur aksial di r=0 berbagai laju alir Gambar 5.11: Distribusi temperatur radial di z=h/2 berbagai laju alir Distribusi Temperatur pada Pusat Bahan Bakar Gambar 5.12: Distribusi temperatur pusat bahan bakar pada 200 kg/s laju alir 200 kg/s dihasilkan temperatur outlet maksimum sebesar 1008; C dan temperatur maksimum bahan bakar 1127: C

8 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Distribusi Temperatur pada Gap Gambar 5.13: Distribusi temperatur gap pada 200 kg/s laju alir 250 kg/s dihasilkan temperatur outlet maksimum sebesar 917: C dan temperatur maksimum bahan bakar 1035: C Distribusi Temperatur pada Clad Gambar 5.14: Distribusi temperatur clad pada 200 kg/s laju alir 300 kg/s dihasilkan temperatur outlet maksimum sebesar 839: C dan temperatur maksimum bahan bakar 957; C

9 BAB 5. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Perbandingan Temperatur Radial Maksimum pada Bahan Bakar Gambar 5.15: Distribusi temperatur bahan bakar Gambar 5.16: Temperatur radial maksimum bahan bakar