UNJUK KERJA HEAT PIPE PADA SISTEM PENDINGIN PASIF DI KOLAM BAHAN BAKAR NUKLIR BEKAS

Nandy Putra, M. Hadi Kusuma, Anhar Riza Antariksawan, Raldi Artono Koestoer, Brillian Tegar Verlambang, Sri Ismarwanti

Abstract


Untuk meningkatkan keselamatan termal ketika terjadi kecelakaan yang diakibatkan oleh kejadian station blackout, maka dipertimbangkan untuk menggunakan teknologi heat pipe sebagai sistem pendinginan pasif pembuangan panas sisa hasil peluruhan di kolam bahan bakar nuklir bekas. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari unjuk kerja termal dari heat pipe yang akan didisain sebagai sistem pendingin pasif di kolam bahan bakar nuklir bekas. Investigasi secara eksperimental dilakukan dengan mempertimbangkan pengaruh tekanan awal di dalam heat pipe dan beban kalor evaporator. Tekanan awal divariasikan pada -54 cm Hg, -64 cm Hg, dan -74 cm Hg. Beban kalor divariasikan pada 1000 W, 1500 W, dan 2000 W. Sedangkan filling ratio, laju aliran massa dan temperature air pendingin diberikan pada nilai konstan 80%, 4 liter/menit, dan 20C. Air demineral digunakan sebagai fluida kerja heat pipe. Air pendingin disirkulasikan pada water jacket sebagai pengambil kalor di condenser. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa unjuk kerja termal terbaik heat pipe memiliki nilai tahanan termal 0.03 C/W pada saat diberikan tekanan awal -74 cm Hg dan beban kalor 2000 W. Karakteristik termal yang didapatkan menunjukkan bahwa heat pipe memiliki unjuk kerja termal terbaik ketika dioperasikan pada tekanan awal semakin rendah dan beban kalor yang besar. 

References


IAEA, "Nuclear Power Reactors in the World," vol. Reference Data Series No. 2 2013 Edition, 2013.

NA, "Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional," K. Presiden, Ed., ed. Jakarta, 2006.

B. S. Jäckel, "Status of the spent fuel in the reactor buildings of Fukushima Daiichi 1–4," Nuclear Engineering and Design, vol. 283, pp. 2-7, 2015.

W. N. S. Nandy Putra, Teknologi Pipa Kalor: Teori, Desain, dan Aplikasi: Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia, 2012.

N. Putra and F. N. Iskandar, "Application of nanofluids to a heat pipe liquid-block and the thermoelectric cooling of electronic equipment," Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 35, pp. 1274-1281, 2011.

N. Putra, R. S. Ramadhan, and W. N. Septiadi, "Visualization of the boiling phenomenon inside a heat pipe using neutron radiography," Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 66, pp. 13-27, 2015.

N. Putra, R. Saleh, W. N. Septiadi, A. Okta, and Z. Hamid, "Thermal performance of biomaterial wick loop heat pipes with water-base Al2O3 nanofluids," International Journal of Thermal Sciences, vol. 76, pp. 128-136, 2014.

N. Putra, W. N. Septiadi, H. Rahman, and R. Irwansyah, "Thermal performance of screen mesh wick heat pipes with nanofluids," Experimental thermal and fluid science, vol. 40, pp. 10-17, 2012.

N. Putra, W. Sukyono, D. Johansen, and F. N. Iskandar, "The characterization of a cascade thermoelectric cooler in a cryosurgery device," Cryogenics, vol. 50, pp. 759-764, 2010.

A. Alizadehdakhel, M. Rahimi, and A. A. Alsairafi, "CFD modeling of flow and heat transfer in a thermosyphon," International Communications in Heat and Mass Transfer, vol. 37, pp. 312-318, 2010.

K. Kafeel and A. Turan, "Axi-symmetric simulation of a two phase vertical thermosyphon using Eulerian two-fluid methodology," Heat and Mass Transfer, vol. 49, pp. 1089-1099, 2013.

Y.-H. Tung, R. W. Johnson, C.-C. Chieng, and Y.-M. Ferng, "Modeling strategies to compute natural circulation using CFD in a VHTR after a LOFA," in ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2012, pp. 2341-2351.

N. Putra. M Hadi Kusuma, Surip Widodo, Anhar Riza Antariksawan, "Simulation of Heat Flux Effect in Straight Heat Pipe as Passive Residual Heat Removal System in Light Water Reactor using RELAP5 Mod 3.2," Applied Mechanics and Materials, vol. 819 (2016), pp. 122-126, 2016.

Z. Xiong, M. Wang, H. Gu, and C. Ye, "Experimental study on heat pipe heat removal capacity for passive cooling of spent fuel pool," Annals of Nuclear Energy, vol. 83, pp. 258-263, 2015.

D. Wang, Z. Liu, J. Shen, C. Jiang, B. Chen, J. Yang, et al., "Experimental study of the loop heat pipe with a flat disk-shaped evaporator," Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 57, pp. 157-164, 2014.




DOI: https://doi.org/10.22219/sentra.v0i2.1766

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Seketariat

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang Kampus III

Jl. Raya Tlogomas 246 Malang, 65144