Temperature Distribution on Fuel Rods: A Study on the Effect of Eccentricity in the Position of UO2 Pellets

Este trabalho trata de um estudo de condução de calor em elementos de combustível do tipo haste. Um método de resolver as equações de transferência de calor aplicados em barras de combustível nuclear, utilizando o método de elementos finitos foi desenvolvido a fim de avaliar o desempenho de sistemas de segurança e nucleares. A código computacional foi desenvolvido a fim de avaliar as equações que governam o problema, a fronteira, e as condições iniciais. Este programa é acoplado a GiD, que é um universal, pré e pós-processador para simulações numéricas em ciência adaptativa e user-friendly e engenharia. O método foi validado contra uma solução analítica derivada por Nijsing em referência [1] com o erro menos do que 1,4% e com respeito a uma solução analítica melhorada apresentados na referência [2] para a haste axisymmetric e rod excentricidade com erro de menos de um 3,6%. Os pedidos foram desenvolvidos utilizando temperatura propriedades físicas dependentes para o resolução de uma haste de simetria axial e para a resolução de uma haste com excentricidade. o presente método permite a análise de barras de combustível, nas situações previstas e outros cenários, também, é uma ferramenta substancial para a análise de barras de combustível.This work deals with a study of heat conduction in rod type fuel elements. A method of solving the heat transfer equations applied in nuclear fuel rods using the finite element method was developed in order to evaluate the performance and safety of nuclear systems. A computational code was developed in order to evaluate the equations governing the problem, the boundary, and initial conditions. This program is coupled to GiD, which is a universal, adaptive and user-friendly pre and postprocessor for numerical simulations in science and engineering. The method was validated against an analytical solution derived by Nijsing in reference [1] with error less than 1.4% and with respect to an improved analytical solution given in reference [2] for axisymmetric rod and eccentricity rod with error less than a 3.6%. Applications have been developed using temperature dependent physical properties for the resolution of an axisymmetric rod and for the resolution of a rod with eccentricity. The present method allows the analysis of fuel rods in the given situations and other scenarios, also, it is a substantial tool for the analysis of fuel rods