Analisis Termal-hidrolik Reaktor Cepat Berpendingin Gas (Gas Cooled Fast Reactor) Menggunakan Metode Runge Kutta

Abstract

The Research of Gas Cooled Fast Reactor (GCFR) thermal-hydraulics analysis has been done. This reseacrh aim to solve fuel rod heat conduction equation by Runge Kutta method and to get thermal-hydraulics parameters such as coolant axial temperature distribution, pressure drops, convection heat transfer coefficient, and fuel rod radial temperature distribution. Heat transfer of the reactors was assumted steady state (time independent) then obtained coolant inlet tempertaure about 450 o C, outlet temperature about 474,752 o C and convection heat transfer coefficient ℎ í µí± about 2,5903 W/cm 2 o C. Pressure drop by friction was 0,16968 bar, pressure drop by form was 0,31292 bar, pressure drop by gravity was 0,20580 bar and total pressure drop was 0,68838 bar. While centerline fuel obtained the maximum temperature of fuel rod about 2720,33812 o C and the lowest fuel rod temperature at cladding surface about 488,8205 o C. Abstrak. Penelitian ini bertujuan menyelesaikan persamaan konduksi panas untuk batang bahan menggunakan metode Runge Kutta dan memperoleh nilai parameter termal-hidrolik seperti distribusi temperatur aksial pendingin, penurunan tekanan, koefisien transfer panas dan distribusi temperatur radial bahan bakar. Asumsi dari perpindahan panas reaktor pada kondisi tunak (tidak bergantung waktu), maka diperoleh temperatur pendingin inlet adalah 450 o C, outlet adalah 474,752 o C serta koefisien transfer panas konveksi hs sebesar 2,5093 W/cm 2 o C. Penurunan tekanan akibat friksi diperoleh sebesar 0,16968 bar, penurunan tekanan akibat bentuk (form) sebesar 0,31292 bar, penurunan tekanan akibat gravitasi sebesar 0,2058 bar dan penurunan tekanan total, yaitu 0,68838 bar. Sementara temperatur pada batang bahan bakar diperoleh nilai maksimum pada garis-tengah bahan bakar yaitu 2720,33812 o C dan temperatur terendah batang bahan bakar pada permukaan kelongsong, yaitu 488,8205 o C.