Perpustakaan Digital ITB

Prediksi distribusi temperatur yang akurat pada bahan bakar nuklir sangat penting untuk operasi reaktor nuklir yang aman dan efisien. Akan tetapi, pengukuran temperatur secara langsung di dalam teras reaktor sangat sulit dilakukan, sehingga diperlukan model komputasi untuk memahami perilaku temperaturnya. Penelitian ini memodelkan transfer panas pada kondisi steady-state dalam penampang 2D dari pelet bahan bakar pressurized water reactor (PWR) menggunakan dua pendekatan: solusi analitik teoretis dan simulasi numerik berbasis metode finite volume (FVM) pada kisi berukuran 500 × 100. Hasil numerik FVM diverifikasi terhadap solusi analitik dan menunjukkan akurasi yang tinggi, dengan rata-rata eror persentase hanya sebesar 1.3959%; eror ini dikarenakan oleh eror diskritisasi yang wajar dari metode numerik. Namun, saat dievaluasi terhadap kode fidelitas tinggi seperti CTFFRAPCON dan CTF-BISON, model yang dikembangkan memprediksi temperatur yang jauh lebih tinggi. Perbedaan ini memperlihatkan bahwa meskipun model transfer panas tidak terkopel ini akurat dalam lingkupnya, simulasi yang sepenuhnya memprediksi distribusi temperatur dalam teras reaktor harus menyertakan kerangka multi-fisis terkopel (neutronik-termal-mekanik-hidrolik) untuk menangkap efek umpan balik yang ada pada kode fidelitas tinggi.