/SSN 14/0-1998 Prosiding Presentasi Ilmiah Dour Bahan Bakor NuklirPEBN-BArAN,Jakarta 18-19Maret 1996

ANALISIS TERMOHIDROLIKA DISAIN ELEMEN DAKAR MINI U3Si1-AI

Endiah Puji Hastuti, Kumia Putnutta *Supardjo **

*Pusat Reaktor Seft)a GW13**Pus.,t Elemen Bakar Nuklir

ABSTRAK

ANALISIS TERMOHIDROLIKA DISAIN ELEMEN DAKAR MINI UJ8lrAI. ~gan adan~ rencana iradiasielemen 00kar mini PEBN di teras RSG GAS lnaka k~lamatan dari segi netltroJUk dan tennohidraulika ~Iu dianalisis.Setiap ~I elemen bakar UJ8i2"AI terdiri alas 4 (em~t) maC81n tingkat muat dan tx:risi 7 (tujlll1) ~ dimasukkan kedalam sebuah stringer yallg akan diiradiasi di posisi iradiasi (inudiatim. paritim.) 0-9. Elemen bakar mini akan diinkfiasiselama 7 sildllS wittIk metnperoleh fmksi bakar (bumup) lnaksimllm daJl anaIisis kekllatan 0011811 pada setiap akhir sildllS.AnaJisis keselamatan disain clemen bakar 1ni11i dari segi tennohidrallJika dilakukaJl dengan menganggap 00I1W8 selwuh pelatelemen bakar mini mClniliki tulgkat mllat tI..'Tbesar, yaitu 5,20 gU/cm3 dan mCl1gg\u18kan 8SW11si faktor plulCak da~ dan lajualir di setiap clClnen bakar ~da teras k~n tipikal. PerhiUU1gaJ1 dilakukan detlgan mengglmakan paket prognun COOLOO-Nsedangkan anaIisis dilakllkaJl JXlda kondisi terblll\lk (\tOnt case cCNlditim.).

ABSTRACT

11Je theru,aIhydralllic aualysif of the U ~il"AI n,iI,i fuel elen,el,t de\'iglL The thermolhydtmllic analy.\'is of the minifuel element t/lat will be imldiated in R..\'G-GAS. \ft'lS dooe. The nlini fuel elcmtent consists of mini fuel plates assenlbled in 7S(!plents wit/I 4 diffi!ront uraniun, lootlings. The elenlent will be placed in a stringer to be positiooed at irradiatioo positiooD-9. The thermolhydraulic Slifety a'lalysis \ft'lS corned out by assuming tJ/(lt all nlini fuel plates ~ro loaded at the highesturallium loading (i.e. 5.20 gicnl). Mini fuel elc.-nlent will be irradiated aloog 7 cycles to get nlaximum bumup and Strotlgthmatt!rial. The nuclear peakingfllctors a,ldflow ITltes of the mini fuel elenle"t ~re QS.fIlnled to be the same with the de.fignedvahle stated in the SAR of 1?\'G-GA..\'. 771e cal"IllatiOfl \ft'lS dooe by using the computer code COOWD-N atld the analysis\ft'lS cOflducted at the ~rst cOflditioo.

PENDAHULUAN ini dengan menggun.1kan pclat clemen bahan bak.1fberukuran lnini. Disain pclat elemen bakar minidengan tingkat muat 3,60; 4,20; 4,80 dan 5,20gU/cm3, disusun dan dim.1Sl1kkan ke d.'l1am stringerscperti ditUI1jtlkka11 pada Gambar 13. Setiap stringerberisi 7 scgmen dan direncark1k.'U1 akan diiradiasi diteras m'1ktor p.1da posisi D-96.

Elemen b.1kar UJSi2-AI lingkat muat 2,96gO/CluJ dengall pengclyaan 19,75% U2-15 berhasildiproduksi di PEBN, Will telah diiradiasi di RSG-GAS hingg.1 fraksi bctkar 50%. UrYltk kerja clemenb.1kar ~lmua diiradiasi d1n hllSil lUi pc1sca iradiasi

clrkup memu.1Skan, ~hingga mcndorong penelilianlaryut untuk pengcmb.1Jlgan ke lingkat mllc1t uraniumyang lebih linggi agc1r rec1ktivitl1S teras reaktor dapc1tdilingkatk.1Jl miruma] &1n1.1 ~perli penggru1aanb.1han b.1kar dengcw pengaya.1n linggi (> 9()% U23).

Untuk keselanmtan pengopernsian RSG-GASrnaka dis.1.in elemen bc1kar mini ini perIn ditinjau d.1riaspek neutroluk d.1n tennohidrolikanya, mengingatketerbiltasan pendingin yang mengaliri setiap kisilerns RSG-GAS. Att.1lisis dilakuk.1n dengan memilihtingkal muat 5,2 gU/cm3 menggunakan faktorpuncak daya dan laju alir di posisi elemen bakarseperti yang ditunjukkan oleh Safely Analysis Report(SAR-RSG). Att.llisis dilakukan pc1da kondisi tul\ak(steady state) serta deng8Jl mempertahankan d.1yatolal yang terbc'lngkit di terns sebesar 30 MW(nominal power). Analisis dilakukan denganmenggtmakan pc1ket program COOLOD-N.

Pernakaian p.1du.-m U3Si2 scb.1gai bal1an bc1k.1f

dispersi dap.1t mempcrtinggi tingkt11. mual. hingga

5,20 gU/cm3. Tingkal. m\k11. I.crsebut jmlh Icbih tinggi

dibc-mdingkan tingkal. mual. yang dap.11. diCc1p.1i olehmU1a11 bakar U30s-Al Yal1g mcmpuny~u tingkat mu.11.

maksimwn hal1ya 3,20 gU/Cln3.

Pe~I.'ln pembtl.1tan d.'ln ~m1kterisasi pelatclemen 00kar dispcrsi U3Si2-AJ (ur.uuum tcrdcplesi)dcngall tingk;lt mllc'}t antara 3,60 sid 5,20 gU/cn13telah dilakukan, d.'ln data yang diperolch mcmenuhikritcria elcmcn b;tkar RSG-GAS. Pcngtuiankarakteristik iradiasi akc'ln dil11ktlkan pad-'} penelitian

PROGRAM PERHITUNGAN COOLOD-N

Japan Atomic Energy Research Institute(JAERI) mengembangkan p.1ket pcrhihmgan

266

Prosiding Presentasi JImiah Daur Bahan Bakor NuklirPEEN-BATAN, Jakarta 18-19Maret 1996

--.,!

I, """,~

g~.T--L

Gambar Dis.1in SUSlUlan Petal Elemen Bakar Mini.

Sultu pendingin yang di rulnuskan sebagc1iCOOLOD untuk meng.walisis tennohidrolika terasreaktor riset tipe MTR pad.:'l kondisi tlUk'lk.COOLOD-N yang mcrup.'1k.'ln pengembanganprogram COOLOD mcmpunyai kcmampuanL'llnbahan untuk menglutung tcnnohidrolika terasdcng.w pendinginan konveksi bebas2.

.(1)

Suhu pclat elemen bakar dillitung deng.mmengasumsikcm pemb.mgkitan pcmas di dalam meat,konstan sepaltjang arah rddial. Perllitlulg.mpcrpindahan paI1.1S did.1sarkc111 pc1d.'l pemecalkmpersarnaan kond\lksi pc'lnas ~1t\1 dimellSi ke arabradial, dengan jumlah llk1ksim\un titik (nodes) keaml1 aksial sebcmyak 21 titik d.'Uljumlal1 titik di meatke arab radial sebanyak 5 titik.

dengan:T il = suhu masuk kanal ('C)Fb = faktor kelk1ikan suhu pendinginG = l,uu alirnn m.1S3 (kg/m2 s)A = luas alirnn (m1Cp = panas jenisQ(z) dz = laju pembangkitan pc1lk1S sepanjang arnh

aksial (kcaJ/m2h).

Selanjutnya subu pennukaan kelongsong dinyatakandengan pers.'lmaan sebagai berikut:

Tw = Tb + F f q/ h (2)

dengaIl:Fr = faktor kcnaikan suhu filmq = flllks panas (kcal/m2 h)It = koefisien perpindahan panas (kcal/m2hOC)

dm suh\1 maksimum meat diseJesaikan dengallper&l11k1an :

COOLOD-N mcmiliki p.1ket perhitung.1nperpindahan p.1n.1S ymlg dikembc1l1gkc1l1 untukreaktor riset clemen bakar pelat dengan tekaltan danStlhu operasi rendah. Paket pcrpind,;1lmn panas berisikorelasi-korelasi unnlk menghitwlg koefisienperpindahan panas, Stlhll pad,;1 &1.:1t terjadinya a\valperpindahan inti (onset nucleate boiling = ONB),

fluks panas &1at akIlir pendidihan inti (Departurefrmn nucleate boiling = DNB) daD flilks p.1l1.1S pad,;1&1at ketakstabilan aIiran (onset of flow in...tability =

OFf). Korel:1Si-korelasi ter&:bllt dj~rolch &Iri hasilpercobaan yang dilakllkml di JAERI.

Korelasi yang digtmak.1l1 antara lain adalah :

267

Prosiding Presenlasi /lmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN.Jakarla 18-19Marel 1996

1Tcm = Tsu + Fu [(q/Yu)/2ku]Yu W'YI

'Yg

(3)= lebc1f kanal (m)= berat. jenis cairan (kg/m3)= berat. jenis uap (kg/m1

Kriteria ketakstabilan aliran untuk kana1pe~gi diseleSc1ikan deng.1ll korelasi Whittle &

dengan :T BU = suhu permuk.1.'Ul meat ("C)Fu = faktor kenaikan suhu meaty u = tebal meat (m)Ku = konduktivitas termal meat (kcaVlnj"C)

Forgan. FIuks paI1.1S pada saat OF! adalah

Model perhitungan perpind.1hcw paD.1S d.1ri meathingga ke kan.1l pendingjn ditunjlakkan padaGambar 2.

-I *.f/D -GAT. *.f/Dq--. C/1;-TJ -.0-. G (8)

At l+ ,f! At + 41fLr

dengan :T s = suJ1U ~1turasi ('C)'1 = pc'1ramcter bubble detachment, ditentukan

secara empirik = 25.~ = diameter ekivalen yang dipanaskan (m)LH = pcmjang yang dipc'll1askan (m)6t... = beda suhu subcooled ('C)

Program perhitungan COOLOD-N ini telahdiverifikasi dengan 11.1Sil pengukuran suhu di terasRSG-GAS mm hasil perhihmgan pernasok(INfERA TOM), dengc1n 11.1Sil yang rersesuai2.

Gambc1f 2. Model Perhitlmg.'ln Suint Pelat.METODAPERHITUNGAN

FIuks p.11k1S pada saat terjadi pendidih.1U inti(ONB) diseleSc1ikan deng.1n korelasi Bergles-Rohsenow. yait\1 :

q = 911p/.iS (9/5(TOB -1S))~l6/r). (4)

dengan :P = tekanan (eras (kg/crn2 abs)T ONB = subu awal pendidih.1n inti rC)T. = subu &1turasi rC)

FIuks panas saat akhir pendidil1.1n inti (DNB)dcng.m aliran pcndingin ke ba\vah (down flow)dievaluasi dengan per5.1maan (5), (6) d.m (7).

QDNB, 1 = 0,0051 G* 1°,611.(5)

Model PcrhitunganUnttlk melakukan analisis kesclamatan disain

clemen bakar DUni dari scgi tennollldrolika, akan

dilllttmg p.1rnmeter subu pcnnukaan pclat clemen bakar,ONB, OFIR dan DNBR

Pada anc11isis kesclamatan disain clemen bakar ini,

COOLOD-N dimodelk.'lD untuk dapat menyelesaikan

pcrllltungaI1 pcrpindaltan panas di dalam scbuah clemenbc'1kar deng.'lD pcndingiltan konveksi paksa. Seluruh

scgmen dianggap menjadi satu kesatuan clemen bakardengan panjaI1g total 61,5 cm. Periutungan dilakukan

pada d.1ya 30 MW (100%) menggun.1kan asumsi kanal

terpan.'1S, di 111c'U13 pada kan.11 terpan.1S terdapat titik

tcrpan.'1S. Model pcrluumgan kanal terpanas yang

dipc1&1i mengaClI pada model yang telah dibuat oleh

pclnasok.Perluttmgan sulm deng.'1I1 pcndinginan konveksi

paksa scpt'1ltjang clemen bakar dimodelkan seperti yang

terlih.1t p.1da Gambc'lf 3. Pad.1 model pcrllltungan ini,

laju alir di dalam clemen bc1kar menggtln.1&'lD d.1ta It.'1SiI

eksperimen pcngukUrnl1 laju alir di teras II scbesar

46,54 m3/jams. Distribusi suhu dihittmg dengan caramembagi pclat clemen bakar menjadi 21 titik

pcng.1mal.1n (node.,,) p.1d:1 arab aksial, lebar meat PEBM

diangg.1p &'1111.1 dengan Icbc'lf meat clemen bakar standart

RSG yaittl scbe&'lf 6,050 Cln. Kaltal pcndingin

dipan.'1Sk.1n d:1ri &11u sisi scpcrti disain pclat elemen

Q*ONB.2 = A/aHh;/hfgIG*1 .(6)

dengan:

C]'1)8J =Q7(:41 AJ"Yi/aFF / (1+(rlrJ'4f...

...(7)

G"

AH

hi

h~

= laju aliraJ1 mass.'1 (tJ:1k berdimensi)= luas yallg dip.'1Ik1Skan (m1= entJ:llpi pendingin .\ubcooled masuk

kaIk'tl (kcll/kg)= p.1nas laten pcngtl.1p.1n (kCll/kg)

268

Prosiding Presentasi Ilmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEEN-SATAN. Jakarta 18-19 Maret 1996

b.1kar mini (pEBM) deng.1n anti} aJiran d.'1ri atas keba\Wh.

~I-T-Tln!

D Cool.,., choMel

~ fuel .ea'

~ Claddlnc

.II or 13_r-r

oul~ ~'

Garnbar 3. Model Pcrhil1mgan

PendingiDc'1fl Konveksi paks.1.Suhu dcngan

RegIon No.

0)-,-@ .(-1 -+-

-2

Data Masukan Yang DigunakanData Pc'lrameter tennohidraulika teras RSG dan

diSc1in PEBM yang digUIk1kan sebagai rnasukan programCoolod-N, antara lain adalah :.Faktor-faktor kana1 tcrpanas yang digtmakan I.

faktor puncak d.'1ya radial (FR) = 2,600

faktor teknis kenaikaJl subu pendingin sepanjangkana1 (FA) = 1,167faktor teknis kenaikan subu film = 1,260faktor tekIlis dari ketid.1k rataan fluks panas (Fq") =

1,200Distribusi d.1ya aksial menggunakc1n basilpengukuran fluks neutron di teras II.

.Subu ol.1Suk kana1 pendingin=44,5 °Ctekanan masuk kana1=I,997 kgicm2laju pendingin masuk kana1=46,54 m3/j

.Data elemen b.1kar mini (PEBM)3jumlah elemen bak.1f = 1 blk1hjumlah pelat = 8 buah

dimensi PEBM U3 Si2 AI :-Pc1nj~mg pelat = 61,500 cm-Iebar pelal = 6,050 cm-teb.1J pclal = 0,130 cm-Pc1nj~mg meat = 61,000 cm-Iebarmeat = 1,600cm-tebal meat = 0,051 cmDimensi kanc1J pcndingin = 0,242 x 6,51 Cln

.Si£1t Ol.'1terial PEBM dengan tingkat moat 5,20 grU/cm3

-kond\lktivik'1s paIk1S = 0,30 W /cm.K-dellSilas pelal e.b = 4,00 gicm3-porositas = 9,83 %

*3 +

@@+

BASIL DAN BAHASANH.1Sil perhitungan pelpindaJ1an panas p.1da

dis.1.in PEBM dengan data masukan seperti yang telahdillraikan, dis.Wk.1n d.1lmn Tabel 1.

@I Parnmctcr diSt'lin PEBM yang berpengaruh padakaraktcristik termohidrnulika antara lain ad.'llall

@... -pcmbtwgkitall p.Wa5 di dalam clemen bakar yangmernpakall fungsi dari densitas clemen bakar'

Gatnbar 4. Modcl Pcrlunmgan Tekal1<Ul dcng.m dimensi kaIk'll pc"dingin dan kondukUvitas term.'llPendinginan Konveksi Paks.'l nk'lterial. KondukUvitas tennal yang rendah dan

densitas uranium Yallg tinggi menyebabkan suhuPerhitungan rerngi tcktwan di wlIam clemen bakc'U' meat menin~t. Densitas uranium silisida yang

dimodelkan sepcrti terlihat pawl Ganlbar 4. Tektwan besar p.'lda tingk.'lt muat yang lebih tinggi akan01(1SUk kana] dianggap St'lma dengan tekanan masuk teras melun~tk.w pcmbangkitan fluks panas di dalamyaitu sebesar 1,997 kg/cm2. Pcmbcsclrnn win pcngccilan diSt'lin PEBM. Pelat yang berisi meat hanya 8 buahlllaS area kaIk'll dipcrhinulgkan dcngan C<lra membagi sehingga kanal pcndingin hanya dip.'U13Si dari satupanjang clemen bt-tk;;lr mcnjadi 6 d.'lerah alircUl. Rerngi sisi, maka p.'U1.'1S yang dilep.'1Skan oleh PEBMtekanan hidrostatis sepanjang g.lp mltarn segmcn (disebelalmya awlIah dummy plate), relatif kecilscpanjang 15 nun p.'lda pcndingil1<m konveksi p:1ksc'l dibandingk.w ap.'lbila kedua dinding k.'1na1 berisidi~mggap Stwgat kccil, dibandingkan tek~Ukw hiSt'lp mC<'lt. .pompa sirkulasi teras, sehingga se1urnh scgmen wlpatdianggap scbag~li St'lnl kcSt'ltu':w.

Pro.fiding Presentas; Jlm;ah Daur Baha" Bakor NuklirPEEN-BAT AN. Jakarta /8-/9Maret /996

Tabell. Ha.llil Pcrhitungan Karakteri~1ik Tennohidraulik PEBM U3Si2-AI

Daya total PEBM ( MW ) 0,2479 0,2479

Prosentase pembangkitan panas di d.1lmn PEBM (%) 100 100

4,162JKecepatan aIir ~ndingin di d..'1Ia1n kanal elemcn bakar (m/delik) 4,1621

Penunman tekanan 5epc1njaJ1g elcmen b.1kar (kg/Cm1 0,2965 0,2965

Suhu pendingin m.1SUk k.'lJW (C) 44,544,5

Suhu Jx:ndingin keluar kalmI ("C) 49.08 49.08

Suhu maksimum pcnnuka.'ln kelongsong"C 135,72 77,41

Suhu m.1ksimum nreal °C 155,57 85,04

DT~=T~-Tkeko... \C) -6,05

1,84Balas keselam.1lan tcrlt.1w\p ketakslabilm\ aJinu\, OFIR

Balas keselam.1tan terl\:ldap akhir pendidihan inti, DNBR 1.58

Dimensi k.'U1.1J pcndingin yang terbentuk di alltarnsusunan dua bu.'1h plat d.1n keccpcltan pendinginbe~ngaruh pada besamya p.1nas yang dipind.1hk.1n darikelongsong ke pendingin. DiSc1in kanal pendinginberdimensi 0,242 cm x 6,51 cm scd.1ngkan elenlCn bakarU3Si2-AI yang kilu digtln.1k.1n RSG ad.1lah 0,240 cm x6,71 cm. Graftk suhu kclongsong PEBM d.1n tekan.1nsebagai fungsi tinggi aksial PEBM d.1p.1t dililk1t padaGambar 5. Distribusi sullU kelongsong. sullU meatmaksimwn, sullU ONB, suhu jcnuh pendingin d.lIl suhubulk pendingin sepc'lnjang arah aksial pcbl\l pada kondisitcrpanas dan tekaJwl dit\UtjukkaJl p.1da Ganlb<lf 5.Perhitungan ana1isis diSc1in PEBM yang menggtmakandistribusi daya aksial yang dillkur p.1rul teras II. SlabUmaksimum kelongsong rum mc.1t ad.1Jah 135,72 °C dan155,57 °C p.1d.1 punc-.1k d.1ya aksial diltl.1n.'l F. = 1,628.

Suhu batas ONB mancapai h.'lrga minimwtl pada puncakdaya ini dengan SltllU ONB scbeSc'lf 129,66 °c. Hasil

J7/1

perhitwgan ini menunjiOOU1 bahwa pendidihan inti telahtcrjadi pc'lda kana) tcJPc'ln.'1S. Pada sa.'lt ONB terbentukgclembung-gelcmbw\g yang justru rncnguntwgkan darisegi proses perpind1han panas, akan tclapi pecahnyagelembw\g akan menycb.1bkan aliran tid'1k stabil. Balaskcselam.1tan akhir pcndidihan inti dan ketakstabilanaliran yailU DNBR d1n OFIR adllah scbesar 1,58 dan

1,84.

Gambar 5 juga mcnunjukan basil perhitungantckanan kcllk1f kat\al pendingin, rerugi tckanan totalkcllk1r clemen bakar scbesar 0,2965 kg/cm2. Suhupcndingin, kelongsong dm meat mcrupakan fungsikcccpatan pendingin. Apc'lbila T.. dan p.. mempunyaiI"\fga yang tclap n\aka kcccpatan pendingin merupakanfaktor dominan penyebtlb kcn.1ikan Slthu kclongsong.

Prosiding Presentasi llmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19Maret 1996

Grafik Suhu PEBM dan Tekanan Pendingin sebagai fungsi tinggi aksial.

Gambar 5. Grafik Su\1u PEBM dan Tekanan sebagai fungsi tinggi aksial.

SIMPULAN 2. Kaminaga, COOLOD-N ..A Computer Code.Forthe Analysis of steady-state Thermal-Hydraulics

Dari perhitungan dengall menggunak.'Ul program In Plate-Type Research Reactors, February 1990.COOLOD-N pad.:'l kc'UlaJ terpanas, iradiasi PEBM 3. Supardjo dkk, Pengaruh Tingkat Muat Uraniumdengan tingkc'lt muat hingg.'l 5,2 grU/Cm3 dan densilas Terhadap Produk Pelot Elemen bakar U,si2- AI,pelat clemen b.'lkar 4 gr/Cm3 serta lebar meat Sc'll113 PEBN-BA TAN, April 1994.dengan lcbar meat standar RSG, memberikan bcberapa 4. Kurnia Putranta dkk, Analisis Tennohidraulikah.'1Sil perhitungan antara lain bc'lh\\'(): Teras RSG-GA.S' pada kondisi tunak menggunakanI. Batas keselamatan operasi reaktor deng.'Ul nilai OFJR bahan bakar silisida, Laporan penelitian PRSG-

mencapai harga 1,84 pc'ld.:'l kanal terpc'Ul3S, h.'lrga itli TA-1994-1995.masih lebih besar hila dibandingkan dcng'cm OFIR 5. Kurnia Putranta dkk, Laporan pengukuranpc'lda TWC tallp'cl adanya iradiasi PEBM, yang distribusi laju alir teras I I R.S'G-GAS, RSG-EFT-dihinmg oleh Kamitmga dengcm program Yallg 94-O3-Tll.01-L.sanm. 6. As Natio Lasman, Tagor Sembiring, komunikasi

2. Laju aliran pendingin sebesclr 4,1621 n1/dctik dcngan pribadLrerugi tckc'Uk'lfl sebeSc'lr 0,2965 kgicnl2.

3. Perlu dicatat baJlwa rullam perhitwlg.'lfl itlipemanasan hanya dilak1lkan dari Sc'ltu sisi pelal, TANYA JAW ABuntttk pembuatan prototipe dcngall perkayrum 5,20 grU/Cm3 perlu dilakltkan analisis termohidrolikc'l lebih I. BAMBANG GALUNG SUSANTO

k'U1jut.Da!am ana!isis ini te!ah digunakan paketprogram COOLOD-N untllk mempero!ehinformasi yang bisa disimpu!kan. Input (parameter) apa s.1ja yang dimasukkan keda!am program yang memberikan basi!perhitungan sensitif terhadap pcrubahan basilkelu:Jran komputcr

DAFfARPUSTAKAI. Badan Tenaga Atom Nasional, S'afety Analysis

Report, Sept.,1989.

271

Pro,fiding Presentasi /lmiah Daur Bahan Bakor NuklirPEEN-BArAN, Jakarta 18-J9Maret 1996

ENDIAH PUJI H. 4. MULYADI

Dalam perhitungan ini, harga koefisienperpindclhan panas konduksi daD koefisianperpindahan panas konveksi dianggap sebagaifungsi temperatur. Bagaimana pola aliranfluida pendingin apakah aliran bebas atauturbulen untuk perhittmgan daD bagaimananilai N u

.Parameter masukan yang membcrikan basilperhitungan sensitif anmra lain adalah :-Faktor kanal terpanas ( hot channel amu

ovesage channel)

-Laju pendingin-Konduktivitas panas-Densitas pelat elemen bakar & angka muatyang menentukan pembangkit fluks panas-Dimcnsi Ilcbar kanal pendingin-Suhu pendingin masuk kanal ENDIAH PUJI H.

2. HILMAN RAMLI

.Seberapa jauh dan bagaimana caranyamengestimasikan tingkat keselamaum operasiuntuk uji iradiasi model yang didalamya terdiri4 tingkat muat dan terbagi dalam segmen -

segmen ke arab Axial dari basil analisis untllkmodel yang mengasumsikan seluruhnya terdiridari tingkat muat yang Sc1ma ( 5, 20 Gr/cc) ?

.Fluida pendingin mengalir dengan carakonveksi paksa, atau konveksi bebas, hal initergantung pada pendingin konveksi paksaataukah konveksi bcbas.

Pada aliran paksa rase tunggal dengan arabaliran dari atas ke bawah harga Nu dihil.ungdengan cara berikul. :

Nu = ~ = 4,0 untuk aliran laminar ( Re

< 2000)ENDIAH pun H.

.Model terdiri daTi 4 tingkat mat daTi 3,6 ; 4,2;4.8; daD 5.2 Gr/cm3 , tingkat muat inimenetukan pembagian fluks panas. Untukmengestimasi tingkat keselamatan operasiyang maksimum dilakukan analisis denganasumsi iradiasi dilakukan pada kanal terpanas

dengan menglmakan parameter-parametertcrtentu.

kNu = 0,023 Reb 0,8 Pib 0,4 untuk aliran

tulbulen (Re 0 2500 )(Korelasi Diltus-Boeller )

Sedangkan unluk aliran konveksi bcbasdievaluasi dengan interpolasi antara keduapersamaan tersebut,

5. LILI SUPARLINA

.Tadi dijelaskan bahwa parameterkonduktivit.'1S termal berpengamh padakarakteristik tennohidrolika, bagaimana caramenghitung harga tcrsebut dengan tingkatmuat yang bcragam ?

3. ABDUL HAFID

Dikatakan bahwa analisis dilakukan padakondusi terburuk, mohon penjclas.'1n tarapenentuan dari penclitian hingga dapatdipcroleh kondisi terburuk ENDIAH pun H.

ENDIAH PUJI H.

Analisis dilakukan pada kondisi terburukmenggtmakan asumsi kanal terpanas , di Illiwapada kanal terpan:ls terdapat titik terpanasdengan mellggullakall faktor -faktor kallal

terpanas yang dihitung dengan menggtmakanprogram IAFUAL oleh kelompok netronik.Selain itu juga digullakan parameter suhumasuk kanal pendingin maksimum dan lajupendingin masuk kallal minimum, parameterterakhir ini berasal dari penelitial1/

pengukur!lll.

! Harga k diperoleh dari data bahan bakarproses fabrikasi, dari data tersebut diperolehproses volume bb yang mempakanperbandingan volume bb daD volume tot.'ll

-VU3 Si2 = .Y2.Q.

V total.Selanjutnya dihitung proses volume total

meat plat bb yang tak ditempati olehaluminiumV non AI untuk V3Si2 = VU3Si 2+ V Pori

.Kondllktivitas panas diperoleh denganmenwmakan grafik konduktivit.'ls panassebagai fungsi persen volume (bb + Pori)

272

Prosiding Presentasi llmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19Maret 1996

6. HASBULLAH NASUITON variasi tingkat muat seperti yang anda tulispada Abstrak ( 3,60; 4,20; 4,80; 5,20 )

ENDIAH PUJI H

.Dalam kesimpulan disebutkan bahwa lebarmeal = lebar pelat, mohon dijelaskan

maksudnya.Apa dasar pengambilan asumsi kecepatan

pendinginan dan bagaimana kaita,vkorelasinya dengan tcbal Gap antara pel at ?

ENDIAH pun H.

.Elemen Bakar disini adalah model elemenbakar V3Si2AL dengan tingkat muat 3,60;4,20; 4;80 dan 5,20 gU/Cm3 dengan ukuranmini sejumlah 7 buah ( untuk 7 siklus )dengan panjang lokal61,5 Cm

.Dipilih analisis dengan tingkat muat tertinggi5,20 gU I Cm 3 karena alasan keselamatan

apabila tingkat muat tertinggi tercapai, tentutingkat yang lebih rf;ndah akan aman pula.

8. AGUNG TRIANTO

Dalam perhitungan perlu dilakukanpenyerdahanaan dalam pemodelan, lebar mealPEBN adalah 1,600 cm di sini untukperhitungan keselamatan dipilih lebar mealyang lebih besar yaitu sarna dengan mealelemen bakar V)Si2AI yang kini sedangdiiridasi di PRSGKecepatan pendingin disini tidak diasumsikantetapi dihitung. AS\lmsi yang dilaktlkan adalahlaju alir didalam clemen bakar, di sinimenggunakan data basil eksperimenpengukuran laju alir diteras II sebesar 46,54m)/y yang merupakan laju alir pendiginminimum di posisi clemen bakar di seluruhteras RSG

.Apa dasarnya bahwa aliran medium pendingindianggap mengalir dari alas ke bawah daDbukan sebaliknya

.Bagaimana proses penurunan persamaan-persamaan No. 1-8

ENDIAH pun H.

7.

AMIL MARDHA .Analisis dilakukan pada kondisi di mana arabaliran di dalam RSG-GAS adalah d.'1ri atas kebawah, sedangkan arab aliran sebaliknyaterjadi pada pendinginan konveksi bebas

.Persamaan -persaman yang digunakan adalahpers.'1maan empiris

Apakah yang dimaksud dellgan elcmell bakarmini?

Alasan apa allda mclakukall perhitungandellgan tillgkat muat 5,20 gU/cmJ ?Kenapa anda tidak mclakukan allalisis dengan

273