Studi karakteristik termohidrolik pada kanal pendingin teras Reaktor SMART menggunakan CFD Ansys Fluent

PLTN jenis Small Modular Reactor (SMR) saat ini berkembang sangat pesat dengan menawarkan berbagai macam fitur keselamatan baik yang aktif maupun pasif. Salah satu SMR yang saat ini akan dibangun dan dioperasikan adalah reaktor SMART (System-integrated Modular Advanced Reactor).Reaktor SMART didesain menggunakan tipe bahan bakar PWR konvensional namun beroperasi dengan laju alir dan temperatur inlet teras yang lebih rendah daripada PWR konvensional. Adanya perbedaan mendasar ini perlu menjadi catatan tersendiri bagi kita dalam melakukan evaluasi keselamatan terhadap Reaktor SMART, khususnya untuk aspek termohidrolik. Telah dilakukan karakteristik termohidrolik yang telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan code MATRA, namun demikian masih belum diketahui distribusi temperatur di sub kanal pendingin. Oleh karena itu, tujuan dari studi ini adalah menghitung distribusi temperatur di sub kanal pendingin pada SMART.Program yang dipakai pada studi ini adalah CFD ANSYS. Kode Computational Fluid Dynamic (CFD) Ansys Fluent 2021 R1 digunakan untuk mensimulasikan aliran fluida pendingin dan perpindahan panas dari bahan bakar ke fluida pendingin. Sub kanal pendingin dimodelkan terdiri dari empat bahan bakar dengan diameter 0,95 cm dan pitch 1,26 cm dalam susunan segi empat yang dikelilingi fluida pendingin air ringan. Berdasarkan perhitungan diperoleh hasil bahwa terjadi kenaikan temperatur rata-rata fluida pendingin antara sisi masukan dan keluaran sub kanal pendingin sebesar 60 ℃ yang mana nilai ini lebih besar daripada desain Reaktor SMART. Temperatur pusat bahan bakar dan kelongsong bahan bakar secara berurutan terhitung sebesar 1100℃ dan 350℃. Perbedaan ini disebabkan karena asumsi pemodelan dan tipe aliran yang belum seluruhnya sesuai dengan desain sebenarnya. Susunan bahan bakar diasumsikan terdiri dari bahan bakar murni dan mengabaikan adanya variasi bahan bakar dan perangkat bahan bakar yang sebenarnya.