INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Navegação por título da publicação "Numerical methodology for fluid-structure interaction analysis of nuclear fuel plates under axial flow conditions"

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  • IPEN-DOC 24753

    MANTECON, JAVIER G. ; MATTAR NETO, MIGUEL . Numerical methodology for fluid-structure interaction analysis of nuclear fuel plates under axial flow conditions. Nuclear Engineering and Design, v. 333, p. 76-86, 2018. DOI: 10.1016/j.nucengdes.2018.04.009

    Abstract: Shell-type fuel elements are widely used in nuclear research reactors. The nuclear fuel is contained in parallel shells, flat or curved, that are separated by narrow channels through which the fluid flows to remove the heat generated by fission reactions. A major problem of this fuel assembly design is the hydraulic instability of the shells caused by the high flow velocities. The objective of the study presented here is the development of a fluid-structure interaction methodology to investigate numerically the onset of hydroelastic instability of flat-shell-type fuel elements, also known as plate-type fuel assemblies, under axial flow conditions. The system analyzed consists of two nuclear fuel plates bounded by three-equal coolant channels. It is developed using the commercial codes ANSYS CFX for modeling the fluid flow and ANSYS Mechanical to model the plates. The fluid-structure interaction methodology predicts a behavior consistent with other theoretical and experimental works. Particularly, the maximum deflection of the plates is detected at the leading edge and it is a linear function of the square of the fluid velocity up to the Miller’s theoretical value. For velocities above this value, a nonlinear relationship is observed. This relationship indicates that structural changes are taking place in the plates. Furthermore, for fluid velocities greater than the Miller’s velocity, an extra deflection peak is observed near the trailing edge of the plates. Thus, structural alterations also happen along the length of the flat-shells.

    Palavras-Chave: critical velocity; research reactors; computer codes; nuclear fuels; fuel elements; fuel plates; instability

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


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Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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