Page 46 - חוברת תקצירים
P. 46
מודל נומרי דו פאזי לחישוב קצב אידוי מבריכה
BS-21-31 מנחה :ד"ר אפי צמח נתנאל מתתיהו שגיא בן דוד
Sagibendavid92@gmail.com Netanel2534@gmail.com
תקציר
בבריכות כורים גרעיניים נדרשת שכבת מים חמה בפני הבריכה שתגן על עובדי הכור מפני קרינה המגיעה מהליבה. תופעת האידוי המתרחשת בפני הבריכה גורמת להקטנת עובי השכבה החמה במשך הזמן, ולכן, הערכת קצב האידוי משמעותית לחישוב כמות המים החמים הדרושים לפיצוי השכבה החמה. הערכת קצב האידוי היא לא חד משמעית ובמשך השנים פותחו משוואות אמפיריות רבות במטרה להשיג הערכה קרובה ביותר לתופעה. בפרויקט זה פותח מדול נומרי דו-פאזי לבעיית קצב האידוי, במטרה לבדוק את השפעת הגזירה שנוצרת בין אוויר זורם לשכבת המים על קצב האידוי, ובנוסף לבדוק את מעבר המסה שמתרחש בין פאזת המים לפאזת תערובת אוויר-אדים ולבסוף להשוות בין המודל הדו-פאזי למודל חד-פאזי. הפרויקט המוצג מהווה המשך לפרויקט ראשוני שבוצע במכללת "SCE" בשנת 2020 בו נבחן מודל חד-פאזי לחישוב קצב אידוי. תחילה נבחנה גישה למידול בעיית אידוי על ידי שימוש בסימולציות זרימה CFD באמצעות תוכנת ANSYS Fluent ובוצעה סקירה ספרותית של קורלציות שונות לחישוב קצב אידוי מבריכה. אומץ מקרה בוחן ראשוני מהספרות ותחילה נבנה מודל חד-פאזי המתאר את הבעיה, בשילוב עם השוואה למקרה הבוחן ולקורלציות השונות. פיתוח מודל דו-פאזי לבעיית האידוי היווה אתגר מרכזי משום שמודל האידוי המובנה של Ansys תומך בטמפרטורות הגדולות מטמפרטורת הרתיחה. כדי לפתור בעיה זו נדרשה פונקציית משתמש שתשולב בתוכנה כך שיתבצע חישוב של קצב האידוי עבור טמפרטורות מתחת לטמפרטורת הרתיחה. בוצעו סימולציות עבור טמפרטורות שונות של המים ומהירויות שונות של האוויר הזורם ונעשתה בדיקה של קצב האידוי עבור כל מקרה. לסיכום, המטרה העיקרית של הפרויקט הושגה אך נדרשת עבודת המשך
לכיול המודל במטרה לאמת אותו עם מודל חד פאזי ולניסויים בהמשך. מילות מפתח: דו-פאזי, קצב אידוי, מעבר מסה, בריכת כור, שכבת מים חמה.
איור 1: שבר מסי של אדי המים המתקבל מזרימת אוויר מעל פני הבריכה
46
