A review of fuel performance modelling

Uffelen, P. Van; Hales, Jason D.; Li, W.; Rossiter, Glyn; Williamson, R.L.

doi:10.1016/j.jnucmat.2018.12.037

Cited by 75 publications

(26 citation statements)

References 185 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Hasil uji pasca iradiasi akan menjadi masukan bagi perbaikan desain peletUO 2 atau proses fabrikasinya sebagai tahapan awal dari siklus litbang bahan bakar berikutnya. Sebelum dilakukan uji iradiasi terhadap pelet UO 2 , perlu dilakukan terlebih dahulu pemodelan dan simulasi iradiasi pelet UO 2 untuk memprediksi prilaku termomekanik pelet UO 2 pada burn-up (fraksi bakar) tertentu yang akan menentukan umur pakainya dalam rangka pengoperasian bahan bakar yang selamat dan ekonomis di reaktor pengguna [1][2][3][4][5][6][7][8]. Hasil simulasi tersebut dapat memberikan gambaran unjuk kerja (keandalan) pelet UO 2 [4,[8][9] dan menjadi panduan bagi eksperimen iradiasi pin uji bahan bakarPWR pada parameter kondisi iradiasi di reaktor uji [1,3,10].…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Pemodelan dan simulasi unjuk kerja pelet UO 2 dilakukan dengan bantuan kode komputer termomekanik bahan bakar nuklir, satu diantaranya adalah FEMAXI [1][2][3][4][11][12]. Kode FEMAXI dapat digunakan untuk melakukan analisis termal seluruh panjang bahan-bakar dalam pin PWR.…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Kode FEMAXI dapat digunakan untuk melakukan analisis termal seluruh panjang bahan-bakar dalam pin PWR. Analisis termal yang dilakukan meliputi perhitungan perpindahan panas, distribusi temperatur, lepasan gas hasil fisi serta tekanan di dalam pin bahan bakar [1][2][3][4]. Pada modul analisis termal tersebut, dapat dilakukan analisis mekanik sederhana menggunakan variabel seperti konduktivitas panas yang dipengaruhi oleh mekanika dari pelet dan kelongsong.…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Pada modul analisis termal tersebut, dapat dilakukan analisis mekanik sederhana menggunakan variabel seperti konduktivitas panas yang dipengaruhi oleh mekanika dari pelet dan kelongsong. Dari modul analisis termal akan dihasilkan distribusi temperatur untuk digunakan pada modul analisis mekanik rinci untuk seluruh pin dan untuk 1 pelet [1][2][3].…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…PCMI adalah fenomena tertutupnya celah (gap) yang ada diantara pelet UO 2 dan kelongsong zircaloy sehingga terjadi kontak antara pelet dan kelongsong. PCMI menjadi salah satu constraint (batas/limit) operasi pin PWR disamping DNB (Departure from Nucleate Boiling) dan pelelehan bahan bakarterkait keselamatan dan nilai ekonomis operasi PWR [1,4,11,13]. PCMI pada pin PWR akan menurunkan integritas kelongsong zircaloy dengan terjadinya mulur(creep) atau retak sehingga kelongsong gagal berfungsi sebagai penghalang penting kedua bagi terlepasnya hasil fisi ke lingkungan setelah matriks pelet UO 2 [5].…”

Section: Pendahuluanunclassified

See 4 more Smart Citations

Pemodelan Dan Simulasi Kinerja Pin Uji Bahan Bakar PWR Dengan Uo2 Diperkaya

Mutiara

Dewayatna

Yulianto

2019

urania

View full text Add to dashboard Cite

PEMODELAN DAN SIMULASI KINERJA PIN UJI BAHAN BAKAR PWR DENGAN UO2 DIPERKAYA. Pemodelan dan simulasi pin uji bahan bakar PWR telah dilakukan menggunakan kode komputer termomekanik FEMAXI-6. Simulasi dilakukan untuk memprediksi kinerja pin uji dengan variasi pengayaan pelet UO2. Dari simulasi ini diharapkan akan diperoleh data mengenai pengaruh tingkat pengayaan bahan bakar, fluks netron yang diterima pin uji, durasi iradiasi dan tingkat pencapaian burn-up pada awal terjadinya kontak antara pelet UO2 dengan kelongsong zircaloy (pellet cladding mechanical interaction, PCMI) pada pin uji. Data tersebut selanjutnya akan digunakan sebagai panduan pada perencanaan eksperimen iradiasi di reaktor RSG GAS Batan Serpong. Data masukan yang diterima kode FEMAXI-6 adalah geometri dan jenis material yang akan diiradiasi serta parameter kondisi iradiasi seperti flux neutron atau linear heat rate. Selanjutnya dilakukan perhitungan perpindahan panas, distribusi temperatur, lepasan gas hasil fisi serta tekanan di dalam pin bahan bakar untuk seluruh panjang bahan-bakar dalam pin uji. Distribusi temperatur yang dihasilkan dari modul analisis termal digunakan pada modul analisis mekanik rinci (PCMI, lebar gap). Hasil simulasi menunjukan kecenderungan bahwa semakin besar tingkat pengayaan uranium dalam pelet UO2, semakin cepat kontak pelet-kelongsong terjadi pada penggunaan tingkat pembangkitan daya yang relatif sama, tetapi dengan masukan Linear Heat Rate yang tinggi. PCMI belum terjadi pada iradiasi uranium alam untuk pencapaian 100% burn-up dengan daya penuh sedangkan pada pelet UO2 diperkaya 5%, PCMI telah terjadi pada 900 jam iradiasi meskipun tingkat dayanya sudah diturunkan menjadi separuhnya dengan pencapaian burn-up sekitar 4%.Kata kunci: PRTF, simulasi, pin PWR, FEMAXI, unjuk kerja.

show abstract

Section: Pendahuluanunclassified

See 3 more Smart Citations

Pemodelan Dan Simulasi Kinerja Pin Uji Bahan Bakar PWR Dengan Uo2 Diperkaya

Mutiara

Dewayatna

Yulianto

2019

urania

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Development of a semi‐implicit contact methodology for finite volume stress solvers

Scolaro

Clifford

Pautz

2021

Numerical Meth Engineering

View full text Add to dashboard Cite

The past decades have seen numerous efforts to apply the finite volume methodology to solid mechanics problems. However, only limited work has been done by the finite volume community toward the simulation of mechanical contact. In this article, we present a novel semi-implicit methodology for the solution of static force-loading contact problems with cell-centered finite volume codes. Starting from the similarities with multi-material problems, we derive an implicit discretization scheme for the normal contact stress with a straightforward inclusion of frictional forces and correction vectors for non-orthogonal boundaries. With the introduction of a sigmoid blending function interpolating between contact stresses and gap pressure, the proposed approach is extended to cases with partially closed gap. The contact procedure is designed around an arbitrary mesh mapping algorithm to allow for non-conformal meshes at the contact interface between the two bodies. Finally, we verify the contact methodology against five benchmarks cases.

show abstract

Study on the Steady-State Performance of the Fuel Rod in M2LFR-1000 Using KMC-Fueltra

Yang¹,

Wang²,

Feng³

et al. 2023

Springer Proceedings in Physics

View full text Add to dashboard Cite

Operating conditions in the liquid metal fast reactor, like higher power density, higher temperature gradient, and higher burnup, are more severe to the fuel rod comparing to the light water reactor. The integrity and safety of the fuel rod is very essential to the reactor safety. In this study, the fuel rod designed for M2LFR-1000, which is a typical pool type lead cooled fast reactor, is evaluated using a fuel performance analysis code named KMC-Fueltra. Irradiation behaviors and material properties for the MOX fuel and T91 cladding are established and introduced into the code. The steady-state performance of the fuel rod is analyzed. Results concerning both fuel and cladding performance are discussed based on indicative design limits collected from the open literatures. This study is useful to improve the conceptual design of the M2LFR-1000.

show abstract

A review of fuel performance modelling

Cited by 75 publications

References 185 publications

Pemodelan Dan Simulasi Kinerja Pin Uji Bahan Bakar PWR Dengan Uo2 Diperkaya

Pemodelan Dan Simulasi Kinerja Pin Uji Bahan Bakar PWR Dengan Uo2 Diperkaya

Development of a semi‐implicit contact methodology for finite volume stress solvers

Study on the Steady-State Performance of the Fuel Rod in M2LFR-1000 Using KMC-Fueltra

Contact Info

Product

Resources

About