Show simple item record

dc.contributor.advisorErgün, Şule
dc.contributor.advisorAydoğan, Fatih
dc.contributor.authorÇelikkaya, Hasan
dc.date.accessioned2018-12-26T10:43:05Z
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2018-09-04
dc.identifier.citation[1] IAEA, “Status of Small Reactor Designs Without On-Site Refuelling,” Iaea, no. January, pp. 1–870, 2007. [2] F. Aydogan, G. Black, M. A. Taylor Black, and D. Solan, “Quantitative and Qualitative Comparison of Light Water and Advanced Small Modular Reactors,” J. Nucl. Eng. Radiat. Sci., vol. 1, no. 4, p. 041001, 2015. [3] I. R. Innovative, F. Technical, and P. Report, “International reactor innovative and secure final technical progress report,” Nucl. Energy, 2003. [4] A. Del Nevo, A. Manfredini, F. Oriolo, S. Paci, and L. Oriani, “Integrated Analysis for a Small Break Loca in the Iris Reactor Using Melcor and Relap5 Codes,” pp. 1–17, 2004. [5] T. Bajs, D. Grgić, V. Šegon, L. Oriani, and L. E. Conway, “Development of Relap5 Nodalization for Iris Non-Loca Transient Analyses,” Nucl. Math. Comput. Sci. A Century Rev., pp. 1–14, 2003. [6] D. Grgić, T. Bajs, L. Oriani, and L. E. Conway, “Coupled RELAP5 / GOTHIC Model for IRIS Reactor SBLOCA Analysis (Paper 3301),” Icapp2003, no. Paper 3301, pp. 1–11, 2003. [7] J. Khatry and F. Aydogan, “Design Basis Accident Analysis of a Small Modular Reactor,” J. Therm. Eng., vol. 3, no. 3, pp. 1241–1258, 2017. [8] M. D. Carelli et al., “Integral Layout of the Iris Reactor,” in Assembly, 2003, no. 148701966, pp. 1–9. [9] M. D. Carelli et al., “The design and safety features of the IRIS reactor,” in 11th International Conference on Nuclear Engineering, 2003, vol. 230, no. 1–3, pp. 151–167. [10] H. J., “RELAP/SCDAPSIM Input Manual Mod3.4, Mod3.5 & Mod4.0, Innovative System Software.” 2012. [11] J. M. Kujawski, D. M. Kitch, and L. E. Conway, “‘IRIS Spool-Type Reactor Coolant Pump, ICONE10-22572.,’” pp. 1–4, 2002. [12] T. Bajs, “Model za analizu prijelaznih pojava u lakovodnom reaktoru integralne izvedbe.pdf,” 2003.tr_TR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/5551
dc.description.abstractDue to many reasons such as its compact design, low initial investment costs, shorter installation times compared to conventional nuclear power plants, compatibility with nuclear disarmament treaty, compatibility of developing countries electrical transmission lines, modular installation, and improved passive safety systems, intensive studies have been made on small modular reactors since 2000. In this thesis, the IRIS reactor and a small break loss of coolant accident that may occur at this reactor were analyzed. IRIS has been designed under the sponsorship of the US Department of Energy and Nuclear Energy Research Initiative (NERI) with the lead of the Westinghouse Company, and it was designed by an international consortium of nuclear industry, research laboratories and universities. IRIS has 1000 MWth and 335 MWe power, it is a pressurized light water reactor. IRIS reactor has integral design consists of main reactor power unit such as main coolant pumps, steam generators and pressurizer in the pressure vessel and it is modeled with RELAP5/SCDAPSIM system code. By virtue of the integral structure of the IRIS SMR, there is no pipe connection larger than 4 inches (10.16cm) (Chemical and Volume Control System connection) to primary loop inside the reactor pressure vessel. The aim of this thesis is to model the IRIS reactor core, coolant system and safety system using RELAP5/SCDAPSIM system code and to analyze the behavior of the reactor during small break loos of coolant accident that can occur at the reactor Chemical and Volume Control System connection. In this model, reactor primary and secondary loop components, pressure vessel and passive safety systems except containment cooling system are modeled. According to the results of the analysis of small break loss of coolant accident, the mass flow started from pressure vessel to containment and reactor pressure started to decrease when the break occurred at 2000th second. The pressurizer water level and reactor pressure dropped their critical level at 2017th second and 2021th second, respectively. With the decrease of the reactor pressure below the critical level, the reactor was shutdown, Emergency Heat Removal System (EHRS) was activated. With the activation of EHRS, the main feed water isolation valve and main steam isolation valve were closed. Automatic Depressurization System was activated in order to assist EHRS to reducing the reactor pressure at 2036th second. Long Term Gravity Driven Makeup System was activated when the pressure difference between reactor pressure vessel and containment reached below the 13,79 kPa. In this study, containment cooling system is not modeled and EHRS design data was not found that's why the pressure of the containment and the pressure vessel was become equal more than expected level; however this level is still 0.3 MPa lower than to containment design pressure (1.4 MPa).tr_TR
dc.description.tableofcontentsÖZET i ABSTRACT iii TEŞEKKÜR v İÇİNDEKİLER vi ÇİZELGELER viii ŞEKİLLER ix SİMGE VE KISALTMALAR xi 1. GİRİŞ 1 1.1 Küçük Modüler Reaktörler (SMRs) 1 1.2 RELAP5/SCDAPSIM Sistem Kodu 2 1.2 Tezin Amacı 2 1.3 Literatür Taraması 3 1.4 Tezin Şeması 4 2. IRIS SMR TASARIMI VE RELAP5/SCDAPSIM MODELİ 5 2.1 Modelleme ile ilgili genel bilgiler 8 2.2 İntegral Reaktör Soğutma Sistemi 11 2.2.1 IRIS SMR Basınç Kabı (PV) 16 2.2.2 Reaktör Koru ve Yakıt Demeti 16 2.2.3 Reaktör Soğutucu Pompaları 17 2.2.4 Buhar Üreteçleri 18 2.2.5 Basınçlandırıcı 20 2.3 Pasif Nükleer Güvenlik Sistemleri 21 2.3.1 Pasif Acil Durum Isı Çekme Sistemi (EHRS) 22 2.3.2 ADS ve Koruma Kabı Basınç Düşürme Sistemi 22 2.3.3 Acil Durum Boronlama Sistemi (EBS) 23 2.3.4 Yerçekimi İle Çalışan Uzun Süreli Soğutma Sistemi (LGMS) 23 2.3.5 IRIS SMR Güvenlik Sistemlerinin Devreye Girme Koşulları 24 3 IRIS SMR RELAP5/SCDAPSIM MODELİ SONUÇLARI 25 3.1 IRIS SMR RELAP Modeli Kararlı Hal Hesaplamaları 25 3.2 Küçük Kırıklı Soğutucu Kaybı Kazası (SB-LOCA) Analizi 30 3.2.1 SB-LOCA Tanıtımı 30 3.2.2 SB-LOCA Analiz Sonuçları 31 4 SONUÇLAR 44 KAYNAKLAR 46 ÖZGEÇMİŞ 47tr_TR
dc.language.isoturtr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectIrıs
dc.subjectKüçük Modüler Reaktörler
dc.subjectRelap5/Scdapsım
dc.subjectİntegral Basınç Kabı
dc.subjectKüçük Kırıklı Soğutucu Kaybı Kazası
dc.subjectSarmal Tip Buhar Üreteci
dc.subjectPasif Güvenlik Sistemleri
dc.titleIrıs Küçük Modüler Reaktörünün (Smr) Relap5/Scdapsım Sistem Kodu İle Modellenmesitr_TR
dc.title.alternativeModelling Of Iris Small Modular Reactor (Smr) By Using Relap5/Scdapsim System Codetr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetKompakt tasarımları, düşük ilk yatırım maliyeti, konvansiyonel enerji santrallerine göre daha kısa kurulum süreleri, nükleer silahsızlanma antlaşması ile uyumlu olması, gelişmekte olan ülkelerin elektrik iletim hatları ile uyumlu olması, modüler şekilde kurulumlarının yapılması, iyileştirilmiş pasif güvenlik sistemlerinin bulunması gibi birçok sebepten dolayı 2000’li yıllardan itibaren küçük modüler reaktörler üzerine yoğun çalışmalar yapılmıştır. Bu tezde, Amerika Enerji Bakanlığı ve Nükleer Enerji Araştırma Girişimi (NERI, Nuclear Energy Research Initiative) sponsorluğunda, Westinghouse şirketi öncülüğünde nükleer sanayi, araştırma laboratuvarları ve üniversitelerden oluşan uluslararası bir konsorsiyum tarafından tasarlanan soğutucu pompalar, buhar üreteçleri, basınçlandırıcı gibi reaktör güç ünitesi ana elemanlarını reaktör koruma kabı içerisinde içerecek şekilde integral, modüler inşa özelliğine sahip, basınçlı, hafif sulu 1000 MWth, 335 MWe güce sahip IRIS Küçük Modüler Reaktörü (SMR) RELAP5/SCDAPSIM sistem kodu ile modellenmiştir. IRIS SMR reaktörünün integral yapısı sayesinde reaktör basınç kabı içerisinde yer alan birincil döngüye 4 inçten (10,16 cm) (Kimyasal ve Hacim Kontrol Sistemi Bağlantısı) çapından büyük herhangi bir boru bağlantısı bulunmamaktadır. Bu tezin amacı, IRIS küçük modüler reaktörünün korunu, soğutucu sistemleri ve güvenlik sistemlerini RELAP5/SCDAPSIM sistem kodu kullanarak modellemek ve reaktör Kimyasal ve Hacim Kontrol Sistemi bağlantısında gerçekleşebilecek küçük kırık sonucu oluşan küçük kırıklı soğutucu kaybı kazası sırasındaki davranışı incelemektir. Bu kapsamda oluşturulan modelde reaktör birinci ve ikinci döngü bileşenleri ve koruma kabı soğutma sistemi haricindeki pasif güvenlik sistemleri modellenmiştir. Küçük kırıklı soğutucu kaybı kazası analizi sonuçlarına göre 2000. saniyede kırığın oluşması ile reaktör basınç kabından koruma kabına akış başlamış ve reaktör basıncı düşmeye başlamıştır. 2017. saniyede basınçlandırıcı su seviyesi, 2021. saniyede reaktör basıncı kritik seviyelerinin altına düşmüştür. Reaktör basıncının kritik seviyenin altına düşmesiyle, reaktör kapatılmış, Acil Durum Isı Çekme Sistemi (EHRS) devreye girmiştir. EHRS’nin devreye girmesiyle besleme suyu izolasyon vanası ve buhar hattı izolasyon vanası kapanmıştır. 2036. saniyede reaktör basıncını düşüren EHRS’ye yardımcı olmak için Otomatik Basınçsızlaştırma Sistemi (ADS) devreye girmiştir. 3530. saniyede basınç kabı ve koruma kabı arasındaki basınç farkının 13,79 kPa’ın altına düşmesiyle Yerçekimi ile Çalışan Uzun Süreli Soğutma Sistemi devreye girmiştir. Bu çalışmada koruma kabı soğutma sistemi modellenmediğinden ve EHRS tasarım değerlerine ait tasarım verileri elde edilemediğinden basınç ve koruma kabı basınçları beklenenden yüksek bir seviyede eşitlenmiş olup basıncın eşitlendiği seviye koruma kabı tasarım basıncının (1,4 MPa) yaklaşık 0,3 MPa altındadır.tr_TR
dc.contributor.departmentNükleer Enerji Mühendisliğitr_TR
dc.contributor.authorID10211287tr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record