Perpustakaan Digital ITB

Reaktor generasi IV dikembangkan untuk memiliki tingkat keamanan yang lebih tinggi dibandingkan reaktor generasi sebelumnya. Salah satu reaktor generasi IV adalah Molten Salt Fast Reactor (MSFR) dengan sistem keamanan freeze plug dan pipa drainase. Ketika kecelakaan, freee plug akan meleleh dan bahan bakar mengalir menuju safety tank untuk didinginkan. Pada penelitian ini dilakukan simulasi pelelehan freeze plug menggunakan metode Moving Particle Semi-Implicit (MPS). Metode MPS merupakan metode berbasis partikel yang digunakan pada medium tidak terkompresi. Interaksi antarpartikel dihitung menggunakan gradien dan laplacian yang didiskritisasi dan memasukkan fungsi beban. Terdapat dua geometri Freeze plug yang berbeda, yaitu tanpa menggunakan tembaga dan menggunakan tembaga. Ketinggian dan radius freeze plug adalah 30 mm. ketebalan hastelloy N dan tembaga adalah 8,5 mm dan 2,5 mm. Distribusi temperatur digunakan pada kondisi awal karena terdapat transfer panas dari molten salt. Hasil simulasi menunjukkan waktu pelelehan dengan dan tanpa menggunakan tembaga adalah 125 detik dan 250 detik. Penggunaan tembaga membuat pelelehan dua kali lebih cepat. Survei parameter dilakukan pada ketebalan tembaga, hastelloy N, dan nilai radiusofLaplacianForTemperature. Ketebalan tembaga divariasikan pada 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm, 3,0 mm, dan 3,5 mm dengan penambahan ke bagian dalam freeze plug. Hasil menunjukkan penambahan ketebalan tembaga mempercepat waktu pelelehan freeze plug. Ketebalan hastelloy N divariasikan pada 7,5 mm, 6,5 mm, 5,5 mm, 4,5 mm. Hasil menunjukkan pengurangan ketebalan hastelloy N mempercepat waktu pelelehan freeze plug. Nilai radiusoflaplacianForTemperature divariasikan pada 3.1, 4.1, dan 5.1. Hasil simulasi menunjukkan nilai radius 3.1 menghasilkan waktu pelelelehan paling cepat dibandingkan radius 4.1 dan 5.1. Berdasarkan penelitian ini didapatkan hasil ketebalan tembaga dan hastelloy N paling optimal adalah 3,5 mm dan 4,5 mm. Nilai radiusoflaplacianForTemperture dapat menggunakan nilai 3.1 karena menghasilkan proses transfer panas yang paling cepat.