Estimation of natural circulation flow based on temperature in the FASSIP-02 large-scale test loop facility

Abstract

Abstract. In the future, the use of passive cooling system without electrical power input become highly considered to be implemented in the design of nuclear reactor safety system. Moreover, the lessons learned from the Fukushima-Daiichi accident encourage the incorporation of such passive cooling system. The passive safety cooling system is aimed to cope with both design bases as well as severe accidents. The natural circulation is one example parameter of the passive cooling system features being widely considered. However, some of the parameters involving in natural circulation are still being investigated, in particular the problem of flow instability. BATAN is designing a large-scale test loop facility, named FASSIP-02 loop, with a height of 11 meters between a heat source and a cooling source. The FASSIP-02 loop is designed to simulate the residual heat in the reference reactor. To ensure the validity of the design prior to the construction, it is necessary to make an analytical calculation using some correlations to estimate the natural circulation flow rate. The calculation method is performed by using the derived two principle correlations of the buoyancy force in the heating section and the gravitational force on the cooling section. The water temperatures in the heating section are varied at 50ºC, 60ºC, 70ºC, 80ºC and 90ºC with the water temperature in the cooling tank pool are varied at 10ºC, 20ºC, 30ºC, 40ºC and 50ºC. The calculation results can estimate the water temperature and volume are required. In addition, it could be used to determine the experimental matrix that is based on the FASSIP-02 loop design.

Efisiensi Heating Tank Section Pada Kondisi Tunak Berdasarkan Variasi Daya Pemanas

“…Beberapa fasilitas uji simulasi telah dibuat oleh PTKRN untuk melakukan penelitian tentang pendinginan pasif. Fasilitas-fasilitas tersebut adalah fasilitas uji FASSIP-01 kemudian dikembangkan dengan membangun fasilitas Keterbaruan dengan dilengkapinya helical heat exchanger pada Heating Tank Section (HTS) dan Cooling Tank Section (CTS) (Juarsa, 2018). Penelitian ini dilakukan dengan mengoperasikan untai FASSIP-03 NT sehingga dapat diperoleh data hasil pengoperasian berupa temperatur, laju alir fluida kerja tegangan dan arus pada pemanas listrik.…”

Analisis Kekuatan Mekanik Water Cooling Tank Pada Fasilitas Uji Untai Passif-02 Menggunakan Catia

“…Air sekunder berfungsi untuk mengambil kalor pada air primer. Pada untai FASSIP-02, WCT diletakkan pada ketinggian 11 meter sehingga jika terjadi peningkatan kerapatan air maka air akan mengalir menuju Water Heating Tank (WHT) yang diletakkan pada level 0 mm seperti yang terlihat pada Gambar 1 berikut [13][14][15].…”

Studi Awal Karakteristik Temperatur Dan Tekanan Pada Aliran Sirkulasi Alam Di Fasilitas Uji Untai Fassip-02 Menggunakan Simulasi CFD

“…Juarsa et.al. melakukan perhitungan analitik dengan beberapa korelasi untuk memperkirakan laju alir didalam loop sirkulasi alam FASSIP-02 [9]. Metode perhitungan dilakukan dengan menggunakan dua korelasi prinsip turunan dari gaya apung di bagian pemanas dan gaya gravitasi pada bagian pendingin.…”

“…Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik tekanan dan temperatur pada aliran fluida kerja yang melewati bagian tangki pemanas di dalam loop sirkulasi alam FASSIP-02 dengan menggunakan FLUENT 6.3. Temperatur pada bagian pemanas yang digunakan sebesar 70°C, sedangkan inputan laju alir yang diberikan divariasikan 0,3 m/s dan 0,45 m/s yang didapatkan dari hasil perhitungan analitik [9].…”

“…Gambar 1. Desain Loop FASSIP-02 [9] Pada dinding pipa di dalam tangki sumber pemanas diberi kondisi batas sebagai wall heater dengan tinggi pipa 100 cm kearah vertical dan 30 cm kearah horizontal yang diberi temperatur 70°C. Meshing pada input dan output fluida kerja air menggunakan interval count dengan dan type successive ratio menghasilkan total mesh edges 5, Sedangkan pada meshing face menggunakan interval size dengan type triangle 1 menghasilkan total mesh faces 27928.…”