SlideShare a Scribd company logo
1 of 7
Download to read offline
SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176

PEMBUATAN KODE KOMPUTER UNTUK ANALISIS AWAL
TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR
Muhammad Khoiri1 , Tri Wulan Tjiptono2, Adhi Prihastomo3
1.Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional
Jl. Babarsari P.O.Box 6101 YKBB Yogyakarta 55281
2. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Yogyakarta
3. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

ABSTRAK
PEMBUATAN KODE KOMPUTER UNTUK ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL
PENDINGIN REAKTOR LWR. Telah dibuat kode komputer (PresTHa-C) untuk analisa thermohidrolik
awal pada bagian subkanal pendingin Reaktor Air Ringan. Perhitungan termohidrolik dilakukan secara
bertahap dengan diskritisasi kanal aksial pendingin menjadi beberapa segmen dan menghitung persamaan
kesetimbanangan energi sesuai profil daya pada segmen tersebut. Dalam model perhitungan ditentukan 3
kondisi perpindahan panas, yaitu one phase flow , subcooled nucleat boiling , dan bulk boiling two-phase
flow. Perpindahan panas one phase flow menggunakan korelasi Dittus Boelter, sedangkan perpindahan bulk
boiling two-phase flow dan subcooled nucleat boiling menggunakan korelasi Jens and Lottes. Kode komputer
ini mampu memprediksi distribusi temperatur bahan bakar, kelongsong, dan pendingin , penurunan tekanan,
kualitas uap, serta fraksi void sepanjang kanal pendingin. PresTha-C telah divalidasi dengan kode komputer
THAL dan Kuljian pada reaktor Westinghouse PWR 150 MWe dan General Electric BWR 150 MWe.
Validasi tersebut menghasilkan perbedaan hasil perhitungan cukup kecil. Namun perbedaan perhitungan
penurunan tekanan masih cukup besar.
Kata Kunci : kode komputer termohidrolik, Reaktor Air Ringan (LWR)

ABASTRACT
CONSTRUCTING COMPUTER CODE FOR PRELIINARY THERMALHYDRAULICS ANALYSIS
FOR LWR SUBCHANNEL. Have been constructed a computer code (PresTHa-C) for preliminary
thermalhydraulics analysis for LWR subchannel. Thermalhydraulics calculation performed sequentially by
discreetizing the axial coolant channel into several segments dan perform energy balance equation
appropriate heat density generated at that segment. The program determine 3 convection heat transfer
mechanism such as one phase flow, subcooled nucleat boiling, and bulk boiling two-phase flow. One phase
flow heat transfer calculation use Dittus Boelter correlation. Subcooled nucleat boiling and bulk boiling twophase flow heat transfer calculation use Chen correlation. This computer code able to predict coolant, clad,
and fuel temperature distribution , pressure drop, steam quality, and void fraction along coolant subchannel.
PresTHa-C have been verified to other computer code THAL and Kuljian in case Westinghouse PWR 150
MWe and General Electric BWR 15 MWe type reactor. Validating of both programs resulting small
difference. Nevertheless the pressure drop calculation result is much far differ than THAL and Kuljian.
Keywords: thermalhydraulics computer code, Light Water Reactor (LWR)

1. PENDAHULUAN
Perancangan awal (Preliminary Design) PLTN
terutama bertujuan melakukan studi, analisis, dan
simulasi awal terhadap sistem reaktor[1]. Ada 2
pertimbangan utama dalam perancangan teras
reaktor nuklir, yaitu pertimbangan Neutronik dan
Termohidrolik [2]. Pada penulisan ini akan dibuat
Muhammad Khoiri dkk

577

kode komputer untuk perhitungan termohidrolik
reaktor jenis LWR (Light Water Reactor), karena
jenis reaktor daya inilah yang banyak digunakan
untuk PLTN saat ini. LWR adalah reaktor nuklir
termal yang menggunakan air ringan (H2O) sebagai
moderator dan sekaligus berfungsi sebagai
pendingin teras. Menurut prinsip kerjanya , LWR
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
terbagi menjadi dua jenis yaitu PWR (Pressurized
Water Reactor) dan BWR (Boiling Water Reactor).
Kode komputer yang dihasilkan diharapkan
dapat digunakan untuk mempermudah dan
mempercepat perhitungan termohidrolik yang
ditampilakn dalam bentk numeric dan grafik. Selain
itu dapat digunakan sebagai modul belajar (learning
modul) untuk mempelajari sistem kerja reaktor PWR
dan BWR, khususnya bagi mahasiswa yang sedang
mempelajari system reactor.
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah
bagaimana menentukan distribusi temperatur
(pendingin, kelongsong, dan bahan bakar),
penurunan tekanan (pressure drop), kualitas uap
(steam quality) dan fraksi hampa (Void) sepanjang
kanal pendingin reaktor. Permasalahan awal yang
timbul adalah bagaimana menentukan terjadinya
perubahan fase cair ke fase uap pada fluida
pendingin. Karena diperlukan korelasi empiris yang
berbeda pada masing-masing kondisi fluida untuk
mengitung perpindahan panas konveksi fluida
pendingin dengan permukaan kelongsong bahan
bakar.

SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
Untuk reaktor yang mendekati bentuk silinder
seperti pada kebanyakan LWR, distribusi fluks
neutron atau daya reaktor ditentukan dalam arah
aksial dan radial. Distribusi daya di dalam teras
reaktor silinder tanpa reflektor adalah[2]

Dengan Re adalah bilangan Renold dan He adalah
panjang fuel rod.

Fuel

d

Coolant
channel

Coolant

p(Pitch)

(p)
Triangular Lattice

2. DASAR TEORI
Sistem Pembangkit Uap Nuklir merupakan
keseluruhan sistem
yang berperan
dalam
pemindahan energi yang dihasilkan dari reaksi
pembelahan di dalam bahan bakar (teras reaktor).
Sistem Pembangkit Uap Nuklir pada umumnya
terdiri atas tiga komponen utama [2] , yaitu :
1.
Reaktor Nuklir, sebagai sumber pembangkitan
panas / energi.
2.
Loop Pendingin Primer dan Pompa Pendingin
Primer,
berfungsi
sebagai
pemindah
(transport) panas dari teras reaktor ke sistem
pembangkit uap.
3.
Pembangkit Uap, berfungsi mengubah air
menjadi uap (steam) sebagai fluida kerja pada
pendingin sekunder dengan panas dari
pendingin primer. Pada reaktor BWR (Boiling
Water Reactor), tidak diperlukan pembangkit
uap karena uap dihasilkan secara langsung di
teras reaktor.
Analisis Termohidrolik
Termohidrolik reaktor adalah studi mengenai
proses transport energi dan massa dalam
pemanfaatan energi hasil reaksi fisi di dalam teras
reaktor[2]. Pada dasarnya, secara neutronik
(pertimbangan nuklir) daya teras dapat dirancang
pada daya berapapun besarnya. Namun besarnya
daya tersebut dibatasi oleh kemampuan material
teras dalam menyerap dan memindahkan panas
tersebut ke pendingin dikenal sebagai pertimbangan
non nuklir.

Fuel
p

d
Coolant
channel

Coolant
Rectangular Lattice

Gambar 1. Susunan bahan bakar di dalam teras[2]
Perpindahan Panas Radial Pin Bahan Bakar
Reaktor Air Ringan pada umumnya
menggunakan Pin Bahan Bakar (Fuel elements)
yang tersusun atas fuel pellets yang dibungkus
material kelongsong. Terdapat ruang (gap) antara
fuel pellets dengan kelongsong yang berisi gas inert.
Mekanisme perpindahan panas arah radial pada
Pin Bahan Bakar adalah :
a. Konduksi pada Bahan bakar
b. Konveksi pada Gap
c. Konduksi pada Kelongsong
d. Konveksi Paksa (Force Convection) pada
Pendingin
Didalam teras reaktor, pin bahan bakar dan
pendingin disusun dalam susunan (lattice) tertentu.

Distribusi Pembangkitan Kalor pada Reaktor
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

578

Muhammad Khoiri dkk
SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
Pada LWR, ada dua susunan yang sering digunakan,
seperti terlihat pada gambar 1, yaitu :
1. Triangular Lattice
2. Rectangular Lattice
Enthalpi dan Kualitas Uap
Keadaan
termodinamik
suatu
materi
direpresentasikan oleh 3 variabel, yaitu Tekanan (P),
Volume (V), dan Temperatur (T)[1]. Untuk
menyatakan kuantitas termodinamika suatu materi,
maka digunakan definisi enthalpi. Enthalphi
didefinisikan sebagai jumlah dari energi
internal dengan hasil kali Tekanan dengan Volume.
Konveksi Paksa pada Pendingin Satu Fase
Dikatakan konveksi satu fase apabila fluida
pendingin yang mengalir dalam keadaan cair
seluruhnya. Perpindahan panas dari permukaan
kelongsong ke fluida pendingin sesuai dengan
Hukum Pendinginan Newton, yaitu[4]:

Konveksi Paksa pada Pendingin Dua Fase
Pada konveksi 2 fase, terdapat campuran AirUap dengan fraksi tertentu yang mengalir dalam
kanal pendingin.Dengan adanya pendidihan, maka
terbentuk gelembung (bubble) uap. Panas yang
diberikan dari pin bahan bakar digunakan untuk
mengubah fase dalam bentuk panas latent
penguapan (latent heat evaporation)[6].
Untuk menghitung koefisien perpindahan
panas konveksi paksa pendingin dengan permukaan
kelongsong pada keadaan subcooled nucleate
maupun saturated boiling digunakan korelasi Jens
and Lottes[2,4] yaitu:

Penurunan Tekanan (Pressure Drop) pada
Pendingin.
Penurunan tekanan adalah salah satu parameter
termohidrolika yang cukup penting, karena berkaitan
dengan daya pompa primer untuk mengalirkan
pendingin melewati teras, yang pada akhirnya
mempengaruhi efisiensi keseluruhan sistem PLTN.
Komponen penurunan tekanan persegmen pada
aliran satu fase terdiri dari[4]
1. Gesekan pada kanal pendingin (Channel friction)
2. Perubahan geometri kanal pendingin, seperti
spacer grid dan inlet/otlet geometry
3. Gaya berat akibat perubahan ketinggian
Komponen penurunan tekanan persegmen pada
aliran dua fase terdiri dari[4]
1. Ekspansi pembentukan uap
2. Channel Friction
Muhammad Khoiri dkk

579

3. Perubahan geometri kanal pendingin
4. Gaya berat akibat perubahan ketinggian
3. METODE PENELITIAN
Kode komputer termohidrolik untuk LWR ini
digunakan untuk mengetahui parameter-parameter
penting termohidrolik pada reaktor PWR maupun
BWR. Parameter ini antara lain distribusi temperatur
pendingin, temperatur kelongsong dan bahan bakar,
penurunan tekanan (pressure drop), serta kualitas
uap sepanjang kanal pendingin teras. Kode komputer
ini dibuat menggunakan Borland Delphi 7 sehingga
hasil perhitungan dapat ditampilkan secara numerik
dan grafik[5].
Metode dalam penelitian pembuatan kode
komputer termohidrolik LWR ini adalah
1. Studi neutronik dan termohidrolik reaktor nuklir
melalui studi pustaka,
2. pengumpulan data teknis reaktor dan data
termodinamika air dari pustaka,
3. perancangan algoritma dan flow chart program
4. pembuatan kode komputer menggunakan
program Delphi 7,
5. validasi perhitungan pada reaktor jenis
Westinghouse PWR 150 MWe dan General
Electric BWR 150 MWe dengan kode komputer
THAL [6] dan Kuljian [6] ,
6. analisa hasil validasi terhadap kode computer
THAL dan Kuljian,
7. pengambilan kesimpulan
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Telah dibuat kode komputer untuk analisa
termohidrolik reaktor air ringan (Light Water
Reactor)
yang
diberi
nama
PresTHa-C
(Preliminnary
Subchannel
Reactor
Thermalhydraulics
Analysis
Code)
yang
dioperasikan pada sistem operasi Windows.
Algoritma Program Utama
Algoritma program utama adalah
1. Mulai
2. Masukkan input
3. Hitung parameter teras dan cek fuel lattice
4. Hitung daya max pada posisi radial r
5. Hitung enthalpi inlet
6. Hitung lebar persegmen
7. Inisialisasi bagian inlet
8.

Hitung daya pada posisi

9.

Hitung penambahan enthalpi

10. Hitung enthalpi saturasi air

dan uap

11. Cek kondisi pendingin,
12. Lakukan perhitungan termohidrolik sesuai
kondisi pada segmen tersebut
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
13. Cek apakah sudah mencapai bagian outlet teras
? Jika belum, pindah ke posisi segmen
selanjutnya dan kembali ke alur nomor 8. Jika
telah melewati outlet teras, lanjutkan ke alur
no. 14 berikut
14. Tampilkan hasil perhitungan
15. Selesai.
Validasi Perhitungan
Validasi dilakukan dengan membandingkan
hasil perhitungan PresTHa-C dengan hasil program
lain yang lebih standar, yaitu THAL dan perhitungan
dari Kuljian[6]. Jenis reaktor yang digunakan adalah
Westinghouse PWR 150MWe untuk reaktor air
tekan (PWR). serta General Electric BWR 150
MWe untuk reaktor air didih (BWR) dengan
parameter-parameter teknisnya seperti terlihat pada
table 3
Perhitungan Termohidrolika Reaktor PWR
Parameter-parameter
teknis
reactor
Westinghouse PWR 150 MWe dapat dilihat pada
table 1.
Tabel 1 Parameter Teknis Reaktor Westinghouse
PWR 150 MWe
Parameter

Nilai

Tinggi aktif teras

316,48 cm

Tinggi terekstrapolasi

334,48 cm

Susunan Bahan Bakar

Rectangular

Tekanan masukan

260,55

Parameter
Temp. maks.
pendingin pada
outlet (oC)
Temp. maks.
kelongsong luar
(oC)
Temp. maks.
kelongsong dalam
(oC)
Temp. maks. fuel
pellet luar (oC)
Temp. maks.
pusat fuel pellet
(oC)
Total Pressure
Drop (bar)
Bagian subcooled
boiling (%)

PresTHa-C

THAL

KULJIAN

324,62

324,88

322,86

356,08

341,61

330,00

414,11

381,40

373,33

570,07

698,01

702,77

1756,30

1752,15

2133,89

2,594

0,903(avg)

0,782 (avg)

71,2

64

------

Untuk membandingkan ketiga program, telah
ditetapkan nilai maximum linier heat density yang
sama yaitu sekitar 354.33 Watt/cm. Dari hasil
tersebut dapat dikatakan hasil perhitungan program
PresTHa-C mendekati hasil perhitungan THAL dan
Kuljian.
Gambar 2 adalah distribusi temperatur
pendingin, permukaan kelongsong bagian luar dan
dalam.

140,65 bar

Temperatur masukan
Rata-rata kecepatan aliran/
kanal
Rata-rata Daya Linier

SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
Tabel 2. Perbandingan hasil PresTHa-C, THAL dan
Kuljian

o

C

Daya Linier maksimum

760,71 kg/hr
89,72
W/cm
354,33

Pitch antar Elemen Bakar

W/cm
1,07188 cm

Diameter luar Elemen Bakar

0,86360 cm

Ketebalan Kelongsong

0,05334 cm

Ketebalan Gap

0,00508 cm

Jari-jari pellet Bahan Bakar

0,37338 cm

Hasil perhitungan termohidrolik dari PresTHaC dibandingkan dengan THAL dan Kuljian adalah
seperti terlihat pada table 2.

Gambar 2. Distribusi Temperatur Pendingin dan
Kelongsong
PresTHa-C dan THAL telah memperkirakan
subcooled boiling terjadi masing-masing sebesar
71,2 % dan 64 % bagian dari tinggi aktif teras di
pusat teras. Sedangkan pada
Kuljian tidak
memperkirakan terjadinya subcooled boiling.
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

580

Muhammad Khoiri dkk
SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
Sedangkan perbedaan cukup jauh pada hasil
perhitungan penurunan tekanan .Hal ini terjadi
karena THAL dan Kuljian menghitung rata-rata
pressure drop seluruh kanal pendingin, sementara
PresTHa-C hanya menghitung 1 kanal pendingin.
Perhitungan Termohidrolika Reaktor BWR
Parameter-parameter teknis reactor General
Electric BWR 150 MWe dapat dilihat pada table 3.

Untuk membandingan ketiga program, pada
data teknis Reaktor General Electric BWR 150
MWe telah ditetapkan nilai maximum linier heat
density yang sama yaitu sekitar 613,38 Watt/cm.
Gambar 3 adalah distribusi temperatur pendingin,
permukaan kelongsong bagian luar dan dalam
sedang gambar 4 adalah distribusi steam quality
dan void fraction

Tabel 3. Parameter Teknis Reaktor General Electric
BWR 150 MWe
Data

Nilai

Tinggi aktif teras

360,68 cm

Tinggi terekstrapolasi

379,68 cm

Tekanan masukan

73,87

bar

Temperatur masukan

274,44

o

Rata-rata kecepatan aliran/
kanal
Rata-rata daya linier

1095,10 kg/hr
165,36

W/cm

Daya linier maksimum

613,38

W/cm

Pitch antar Elemen Bakar

1,9558

cm

Diameter luar Elemen Bakar

0,86360 cm

Ketebalan Kelongsong

0,05334 cm

Ketebalan Gap

0,00508 cm

Diameter pellet Bahan bakar

0,37338 cm

C

Hasil perhitungan termohidrolik dari PresTHaC dibandingkan dengan THAL dan Kuljian adalah
sebagai berikut
Tabel 4. Perbandingan hasil PresTHa-C, THAL dan
Kuljian
Parameter

PresTH
a-C
290,90

THAL
288,27

KULJI
AN
287,22

Temp. maks. kelongsong luar
(oC)
Temp. maks. kelongsong dalam
(oC)
Temp. maks. fuel pellet luar
(oC)
Temp. maks. pusat fuel pellet
(oC)
Total Pressure Drop (bar)

340,22

304,10

296,66

441,22

414,61

372,22

638,91

847,60

805,00

2660,57

3075,89

0.848

1,29

2685,0
0
2,55

Non-Bulk boiling height (%
tinggi aktif)
Kualitas Uap maksimum (%)

30,3

35,21

40,00

21,96

24,74

20,80

Fraksi Void maksimum (%)

77,01

77,10

70,00

Temp. pendingin outlet (oC)

Gambar 3. Distribusi Temperatur Pendingin dan
Kelongsong
Pendidihan pada seluruh bagian pendingin
(bulk boiling) terjadi pada posisi sekitar 100 cm dari
bagian inlet teras. Atau sekitar 30,3 % bagian
pendingin belum mengalami bulk boiling. Keadaan
pendingin pada bagian outlet reaktor berada pada
kondisi saturasi. Temperatur outlet pendingin
mencapai temperatur saturasi 290,90oC.
Pada reaktor BWR terjadi aliran pendingin
dalam bentuk campuran uap-air. Semakin besar
panas yang diserap selama melewati kanal
pendingin, maka semakin banyak massa uap yang
terbentuk. Karena densitas uap sangat kecil jika
dibandingkan dengan air, maka kenaikan fraksi uap
(steam quality) yang kecil menghasilkan uap dengan
volume sangat besar. Fraksi uap yang keluar di
bagian outlet sekitar 21,96 % dan Fraksi Void sekitar
70,01 %.

Untuk
membandingan
ketiga
program
digunakan nilai maximum linier heat density yang
sama yaitu sekitar 613,38 Watt/cm. Dari hasil
tersebut dapat dikatakan hasil perhitungan program
PresTHa-C mendekati hasil perhitungan THAL dan
Kuljian.

Muhammad Khoiri dkk

581

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
b. Subcooled boiling terjadi pada 68,2 % bagian
subkanal pendingin.
c. Total Pressure drop sepanjang kanal
pendingin sebesar 2,544 bar.
3. Perhitungan termohidrolik pada reaktor General
Electric BWR 150 MWe menggunakan PresThaC dengan Maximum Linier Heat Density sebesar
613.38 Watt/cm menghasilkan :
a. Temperatur pendingin dan material teras :
i.
ii.
iii.
iv.
v.

Gambar 4. Distribusi Steam Quality dan Void
fraction
Pada reaktor BWR kualitas uap dan fraksi void
yang dihasilkan cukup rendah, karena kedua hal
tersebut akan mempengaruhi faktor multiplikasi dan
reaktivitas reaktor. Jika kualitas uap dan fraksi void
terlalu tinggi, akan mengakibatkan turunnya
probabilitas terjadinya proses termalisasi neutron
cepat menjadi neutron lambat sehingga akan
menurunkan fluks neutron termal dandensitas daya
reaktor . Hal ini mengingat air selain sebagai
pengambil panas pada teras sekaligus berfungsi
sebagai moderator dalam proses nuklir. Sehingga
perubahan kerapatan air akan mengakibatkan
perubahan profil daya reaktor.
Sedangkan perbedaan cukup jauh pada hasil
perhitungan penurunan tekanan. Hal ini terjadi
karena THAL dan Kuljian menghitung rata-rata
pressure drop seluruh kanal pendingin, sementara
PresTHa-C hanya menghitung 1 kanal pendingin.
5. KESIMPULAN
Berikut kesimpulan yang dapat diambil dari
penelitian ini adalah:
1. Telah dibuat Program Termohidrolik Reaktor Air
Ringan yang diberi nama PresTHaC dan dapat
dijalankan di Personal Computer berbasis
Windows.
2. Perhitungan termohidrolik kanal pendingin
terpanas pada reaktor Westinghouse PWR 150
MWe
menggunakan
PresTha-C
dengan
Maximum Linier Heat Density sebesar 440
Watt/cm menghasilkan :
a. Temperatur pendingin dan material teras :

Temp. pendingin pada outlet = 290,94oC
Temp. maks. kelongsong luar = 338,59oC
Temp. maks. kelongsong dalam= 439,59oC
Temp. maks. fuel pellet luar = 637,64oC
Temp. maks. pusat fuel pellet = 2659,30oC

b. Non-Bulk boiling terjadi pada 30,3 % bagian
panjang subkanal pendingin.
c. Kualitas uap dan Fraksi Void pada bagian
outlet masing-masing sebesar 20,72 % dan
75,67 %.
d. Total Pressure drop sepanjang kanal
pendingin sebesar 0,764 bar.
4. PresTHaC dapat digunakan pada reaktor PWR
dan BWR dengan rentang tekanan 5 MPa sampai
dengan 20 MPa.
5. Dari hasil perbandingan dengan program THAL
dan Kuljian, hasil perhitungan kode komputer
PresTHa-C
untuk temperatur
pendingin,
kelongsong, dan temperatur pusat bahan bakar
serta kualitas uap dan fraksi void mendekati
perhitungan THAL dan Kuljian. Sedangkan
perbedaan cukup jauh pada hasil perhitungan
penurunan tekanan.
6. Saran
1. Pada kode komputer ini masukan daya
reaktor pada arah radial merupakan fungsi
Bessel sedangkan pada arah aksial
merupakan fungsi Sinusoidal. Sehingga kode
ini terbatas pada reaktor silinder tanpa
reflektor. Untuk dapat melakukan analisa
termohidrolik reaktor silinder dengan
reflektor, maka dibutuhkan modul neutronik
tersendiri yang mampu menghasilkan
distribusi
fluks
dengan
menurunkan
persamaan difusi neutron menggunakan
metode numerik.
2. Kode komputer ini hanya melakukan
perhitungan 1 subkanal pendingin, untuk
dapat menghitung seluruh kanal diperlukan
looping perhitungan pada posisi subkanal
yang lain(pada arah radial) sampai bagian
tepi teras. Sehingga dapat dihitung nilai ratarata dari parameter termohidrolik reaktor
tersebut.

Temp. pendingin pada outlet = 322,02oC
Temp. maks. kelongsong luar = 355,54oC
Temp. maks. kelongsong dalam = 413,58oC
Temp. maks. fuel pellet luar = 569,63oC
v. Temp. maks. pusat fuel pellet = 1755,86oC

i.
ii.
iii.
iv.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

582

Muhammad Khoiri dkk
SEMINAR NASIONAL
SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII
YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176
6. DAFTAR PUSTAKA
[1] Masaaki, Ucihda. Thermal-Hydraulics of
Nuclear Reactor,Tokai Training Center,JAERI.
[2] Dudderstad, James J and Louis J. Hamilton.
1976. Nuclear Reactor Analysis. Michigan:
John Wiley and Sons,Inc.
[3] Reihman, Thomas C. 1974. Nuclear Engineering
Thermal-Hydraulics Computer Modules, TH-1:
Pressurized Water Reactors, TH-2 :Liquid
Metal Fast Breeder Reactor, TH-3: High
Temperature Gas cooled Reactor, Virginia
Polytechnic Institute.
[4] M. M. El-Wakil. 1971. Nuclear Heat
Transport,
Intext,
Scranton
.
[5]
www.delphibasic.co.uk
[6] Sial, Ijaz H. and Parvez, A. 1981. THAL
Computer Code for Thermal Hydraulic
Analysis of Light Water Reactors, Journal
Nucleus Volume 18:3, Karachi, Pakistan.

Muhammad Khoiri dkk

583

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

More Related Content

What's hot

Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008
Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008
Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008GinanjarBudiarsyah
 
Paper sumber daya energi energi nuklir
Paper sumber daya energi energi nuklirPaper sumber daya energi energi nuklir
Paper sumber daya energi energi nuklirN'fall Sevenfoldism
 
Plat heat exchanger
Plat heat exchangerPlat heat exchanger
Plat heat exchangerIffa M.Nisa
 
Sistem pembangkit tenag anew
Sistem pembangkit tenag anewSistem pembangkit tenag anew
Sistem pembangkit tenag anewIrul Anazz
 
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air Conditioning
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air ConditioningKajian Refrigerant dan Kinerja Air Conditioning
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air ConditioningPutri Hidayati
 
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalProses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalAndri Mi'rad
 
Termodinamika Heat Pump
Termodinamika Heat PumpTermodinamika Heat Pump
Termodinamika Heat PumpDiana Salichah
 
Sistem Refrigerasi
Sistem Refrigerasi Sistem Refrigerasi
Sistem Refrigerasi Reandy Risky
 
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27Harsa Rizano
 
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...Sudiantoro -
 
Perhitungan kapasitas ac
Perhitungan kapasitas acPerhitungan kapasitas ac
Perhitungan kapasitas acJupri Toding
 
Itenas termodinamika ii bab 8a
Itenas termodinamika ii bab 8aItenas termodinamika ii bab 8a
Itenas termodinamika ii bab 8aNoviyantiNugraha
 

What's hot (20)

Pembangkit Daya pada Turbin Uap
Pembangkit Daya pada Turbin UapPembangkit Daya pada Turbin Uap
Pembangkit Daya pada Turbin Uap
 
Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008
Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008
Tugas sistem energi termal-ginanjar budiarsyah- 612019008
 
Siklus Rankine dan Studi Kasus
Siklus Rankine dan Studi KasusSiklus Rankine dan Studi Kasus
Siklus Rankine dan Studi Kasus
 
Paper sumber daya energi energi nuklir
Paper sumber daya energi energi nuklirPaper sumber daya energi energi nuklir
Paper sumber daya energi energi nuklir
 
Plat heat exchanger
Plat heat exchangerPlat heat exchanger
Plat heat exchanger
 
Sistem pembangkit tenag anew
Sistem pembangkit tenag anewSistem pembangkit tenag anew
Sistem pembangkit tenag anew
 
Pemicu 1
Pemicu 1Pemicu 1
Pemicu 1
 
Picohydro
PicohydroPicohydro
Picohydro
 
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air Conditioning
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air ConditioningKajian Refrigerant dan Kinerja Air Conditioning
Kajian Refrigerant dan Kinerja Air Conditioning
 
Termo siklus rankine
Termo siklus rankineTermo siklus rankine
Termo siklus rankine
 
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalProses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
 
Refrijeran
RefrijeranRefrijeran
Refrijeran
 
Termodinamika Heat Pump
Termodinamika Heat PumpTermodinamika Heat Pump
Termodinamika Heat Pump
 
Sistem Refrigerasi
Sistem Refrigerasi Sistem Refrigerasi
Sistem Refrigerasi
 
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27
Mke 15-4-15-laya-tugasharsa27
 
Pertemuan 3 boiler.ok
Pertemuan 3 boiler.okPertemuan 3 boiler.ok
Pertemuan 3 boiler.ok
 
Turbin air 2
Turbin air 2Turbin air 2
Turbin air 2
 
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...
PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO KAPASITAS 25 KW DENGAN MENGG...
 
Perhitungan kapasitas ac
Perhitungan kapasitas acPerhitungan kapasitas ac
Perhitungan kapasitas ac
 
Itenas termodinamika ii bab 8a
Itenas termodinamika ii bab 8aItenas termodinamika ii bab 8a
Itenas termodinamika ii bab 8a
 

Similar to ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR

Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)Yanu Indah
 
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger Novan Ardhiyangga
 
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklir
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklirMakalah pembangkit listrik tenaga nuklir
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklirgigih12
 
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptx
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptxfisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptx
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptxssuserd1f9111
 
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...M. Rio Rizky Saputra
 
Alat penukar kalor bagian 1.pdf
Alat penukar kalor bagian 1.pdfAlat penukar kalor bagian 1.pdf
Alat penukar kalor bagian 1.pdfAryoRaga
 
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdfAfiqPraditio
 
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnot
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnotTermodinamika (13) f pompa_panas_carnot
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnotjayamartha
 
Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2haafizah
 
Analisa Kerja Praktek Perpindahan Panas
Analisa Kerja Praktek Perpindahan PanasAnalisa Kerja Praktek Perpindahan Panas
Analisa Kerja Praktek Perpindahan PanasSINDIKAT PATRICK SQUAD
 
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...Repository Ipb
 
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)Doni Rachman
 
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itb
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itbDownload contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itb
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itbillend
 
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...Fathan Hakim
 
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)ikasaputri
 
L2 f607012 mta
L2 f607012 mtaL2 f607012 mta
L2 f607012 mtapurewin
 
1. tm nurhadi1 ub 2010
1. tm nurhadi1 ub 20101. tm nurhadi1 ub 2010
1. tm nurhadi1 ub 2010abuzakanurhadi
 
Potensi pembangkit daya termoelektrik untuk
Potensi pembangkit daya termoelektrik untukPotensi pembangkit daya termoelektrik untuk
Potensi pembangkit daya termoelektrik untuka8iGaming
 

Similar to ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR (20)

Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)
 
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger
Modul Praktikum Shell-And-Tube Heat Exchanger
 
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklir
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklirMakalah pembangkit listrik tenaga nuklir
Makalah pembangkit listrik tenaga nuklir
 
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptx
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptxfisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptx
fisika energi_tugas 1_azia rizkika awalia_20034002.pptx
 
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...
PENGARUH PENGGANTIAN COMBUSTION LINER TERHADAP PERFORMA TURBIN GAS PLTGU UNIT...
 
Alat penukar kalor bagian 1.pdf
Alat penukar kalor bagian 1.pdfAlat penukar kalor bagian 1.pdf
Alat penukar kalor bagian 1.pdf
 
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf
1622-Article Text-10057-1-10-20210917.pdf
 
BAB XXIII. HEAT EXCHANGERS.pptx
BAB XXIII. HEAT EXCHANGERS.pptxBAB XXIII. HEAT EXCHANGERS.pptx
BAB XXIII. HEAT EXCHANGERS.pptx
 
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnot
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnotTermodinamika (13) f pompa_panas_carnot
Termodinamika (13) f pompa_panas_carnot
 
Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2
 
Analisa Kerja Praktek Perpindahan Panas
Analisa Kerja Praktek Perpindahan PanasAnalisa Kerja Praktek Perpindahan Panas
Analisa Kerja Praktek Perpindahan Panas
 
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...
POTENSI ENERGI SISTEM REFRIGERASI SIKLUS TUNGGAL DAN GANDA (CASCADE) SEBAGAI ...
 
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)
7 muhammad hasan-basri-so-edit-peb-2009 (1)
 
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itb
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itbDownload contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itb
Download contoh-presentasi-yang-baik-lpik-itb
 
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...
Kuliah 2 Dasar Sistem Tenaga Listrik (Pengembangan Energi Alternatif, Bagan K...
 
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
 
L2 f607012 mta
L2 f607012 mtaL2 f607012 mta
L2 f607012 mta
 
1. tm nurhadi1 ub 2010
1. tm nurhadi1 ub 20101. tm nurhadi1 ub 2010
1. tm nurhadi1 ub 2010
 
Potensi pembangkit daya termoelektrik untuk
Potensi pembangkit daya termoelektrik untukPotensi pembangkit daya termoelektrik untuk
Potensi pembangkit daya termoelektrik untuk
 
termo
termotermo
termo
 

Recently uploaded

Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdfKelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdftsaniasalftn18
 
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Abdiera
 
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptx
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptxPaparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptx
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptxIgitNuryana13
 
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATASMATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATASKurniawan Dirham
 
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docx
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docxTugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docx
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docxmawan5982
 
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docx
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docxtugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docx
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docxmawan5982
 
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAMODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAAndiCoc
 
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5ssuserd52993
 
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptx
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptxBAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptx
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptxJamhuriIshak
 
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxRefleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxIrfanAudah1
 
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genap
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genapDinamika Hidrosfer geografi kelas X genap
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genapsefrida3
 
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptx
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptxMateri Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptx
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptxRezaWahyuni6
 
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDtugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDmawan5982
 
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdf
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdfContoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdf
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdfCandraMegawati
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxFuzaAnggriana
 
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptx
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptxKONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptx
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptxawaldarmawan3
 
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfTUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfElaAditya
 
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdf
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdfAksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdf
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdfDimanWr1
 
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPAS
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPASaku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPAS
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPASreskosatrio1
 
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase C
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase CModul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase C
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase CAbdiera
 

Recently uploaded (20)

Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdfKelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
Kelompok 2 Karakteristik Negara Nigeria.pdf
 
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
Modul Ajar Biologi Kelas 11 Fase F Kurikulum Merdeka [abdiera.com]
 
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptx
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptxPaparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptx
Paparan Refleksi Lokakarya program sekolah penggerak.pptx
 
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATASMATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
MATERI EKOSISTEM UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
 
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docx
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docxTugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docx
Tugas 1 ABK di SD prodi pendidikan guru sekolah dasar.docx
 
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docx
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docxtugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docx
tugas 1 anak berkebutihan khusus pelajaran semester 6 jawaban tuton 1.docx
 
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAMODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR MATEMATIKA KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
 
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5
JAWAPAN BAB 1 DAN BAB 2 SAINS TINGKATAN 5
 
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptx
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptxBAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptx
BAHAN SOSIALISASI PPDB SMA-SMK NEGERI DISDIKSU TP. 2024-2025 REVISI.pptx
 
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxRefleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
 
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genap
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genapDinamika Hidrosfer geografi kelas X genap
Dinamika Hidrosfer geografi kelas X genap
 
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptx
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptxMateri Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptx
Materi Pertemuan Materi Pertemuan 7.pptx
 
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SDtugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
tugas 1 tutorial online anak berkebutuhan khusus di SD
 
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdf
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdfContoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdf
Contoh Laporan Observasi Pembelajaran Rekan Sejawat.pdf
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
 
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptx
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptxKONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptx
KONSEP KEBUTUHAN AKTIVITAS DAN LATIHAN.pptx
 
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdfTUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
TUGAS GURU PENGGERAK Aksi Nyata Modul 1.1.pdf
 
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdf
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdfAksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdf
Aksi nyata disiplin positif Hj. Hasnani (1).pdf
 
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPAS
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPASaku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPAS
aku-dan-kebutuhanku-Kelas 4 SD Mapel IPAS
 
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase C
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase CModul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase C
Modul Ajar Pendidikan Pancasila Kelas 5 Fase C
 

ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR

  • 1. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 PEMBUATAN KODE KOMPUTER UNTUK ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR Muhammad Khoiri1 , Tri Wulan Tjiptono2, Adhi Prihastomo3 1.Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional Jl. Babarsari P.O.Box 6101 YKBB Yogyakarta 55281 2. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Yogyakarta 3. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional ABSTRAK PEMBUATAN KODE KOMPUTER UNTUK ANALISIS AWAL TERMOHIDROLIK SUBKANAL PENDINGIN REAKTOR LWR. Telah dibuat kode komputer (PresTHa-C) untuk analisa thermohidrolik awal pada bagian subkanal pendingin Reaktor Air Ringan. Perhitungan termohidrolik dilakukan secara bertahap dengan diskritisasi kanal aksial pendingin menjadi beberapa segmen dan menghitung persamaan kesetimbanangan energi sesuai profil daya pada segmen tersebut. Dalam model perhitungan ditentukan 3 kondisi perpindahan panas, yaitu one phase flow , subcooled nucleat boiling , dan bulk boiling two-phase flow. Perpindahan panas one phase flow menggunakan korelasi Dittus Boelter, sedangkan perpindahan bulk boiling two-phase flow dan subcooled nucleat boiling menggunakan korelasi Jens and Lottes. Kode komputer ini mampu memprediksi distribusi temperatur bahan bakar, kelongsong, dan pendingin , penurunan tekanan, kualitas uap, serta fraksi void sepanjang kanal pendingin. PresTha-C telah divalidasi dengan kode komputer THAL dan Kuljian pada reaktor Westinghouse PWR 150 MWe dan General Electric BWR 150 MWe. Validasi tersebut menghasilkan perbedaan hasil perhitungan cukup kecil. Namun perbedaan perhitungan penurunan tekanan masih cukup besar. Kata Kunci : kode komputer termohidrolik, Reaktor Air Ringan (LWR) ABASTRACT CONSTRUCTING COMPUTER CODE FOR PRELIINARY THERMALHYDRAULICS ANALYSIS FOR LWR SUBCHANNEL. Have been constructed a computer code (PresTHa-C) for preliminary thermalhydraulics analysis for LWR subchannel. Thermalhydraulics calculation performed sequentially by discreetizing the axial coolant channel into several segments dan perform energy balance equation appropriate heat density generated at that segment. The program determine 3 convection heat transfer mechanism such as one phase flow, subcooled nucleat boiling, and bulk boiling two-phase flow. One phase flow heat transfer calculation use Dittus Boelter correlation. Subcooled nucleat boiling and bulk boiling twophase flow heat transfer calculation use Chen correlation. This computer code able to predict coolant, clad, and fuel temperature distribution , pressure drop, steam quality, and void fraction along coolant subchannel. PresTHa-C have been verified to other computer code THAL and Kuljian in case Westinghouse PWR 150 MWe and General Electric BWR 15 MWe type reactor. Validating of both programs resulting small difference. Nevertheless the pressure drop calculation result is much far differ than THAL and Kuljian. Keywords: thermalhydraulics computer code, Light Water Reactor (LWR) 1. PENDAHULUAN Perancangan awal (Preliminary Design) PLTN terutama bertujuan melakukan studi, analisis, dan simulasi awal terhadap sistem reaktor[1]. Ada 2 pertimbangan utama dalam perancangan teras reaktor nuklir, yaitu pertimbangan Neutronik dan Termohidrolik [2]. Pada penulisan ini akan dibuat Muhammad Khoiri dkk 577 kode komputer untuk perhitungan termohidrolik reaktor jenis LWR (Light Water Reactor), karena jenis reaktor daya inilah yang banyak digunakan untuk PLTN saat ini. LWR adalah reaktor nuklir termal yang menggunakan air ringan (H2O) sebagai moderator dan sekaligus berfungsi sebagai pendingin teras. Menurut prinsip kerjanya , LWR Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
  • 2. terbagi menjadi dua jenis yaitu PWR (Pressurized Water Reactor) dan BWR (Boiling Water Reactor). Kode komputer yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan untuk mempermudah dan mempercepat perhitungan termohidrolik yang ditampilakn dalam bentk numeric dan grafik. Selain itu dapat digunakan sebagai modul belajar (learning modul) untuk mempelajari sistem kerja reaktor PWR dan BWR, khususnya bagi mahasiswa yang sedang mempelajari system reactor. Rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana menentukan distribusi temperatur (pendingin, kelongsong, dan bahan bakar), penurunan tekanan (pressure drop), kualitas uap (steam quality) dan fraksi hampa (Void) sepanjang kanal pendingin reaktor. Permasalahan awal yang timbul adalah bagaimana menentukan terjadinya perubahan fase cair ke fase uap pada fluida pendingin. Karena diperlukan korelasi empiris yang berbeda pada masing-masing kondisi fluida untuk mengitung perpindahan panas konveksi fluida pendingin dengan permukaan kelongsong bahan bakar. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 Untuk reaktor yang mendekati bentuk silinder seperti pada kebanyakan LWR, distribusi fluks neutron atau daya reaktor ditentukan dalam arah aksial dan radial. Distribusi daya di dalam teras reaktor silinder tanpa reflektor adalah[2] Dengan Re adalah bilangan Renold dan He adalah panjang fuel rod. Fuel d Coolant channel Coolant p(Pitch) (p) Triangular Lattice 2. DASAR TEORI Sistem Pembangkit Uap Nuklir merupakan keseluruhan sistem yang berperan dalam pemindahan energi yang dihasilkan dari reaksi pembelahan di dalam bahan bakar (teras reaktor). Sistem Pembangkit Uap Nuklir pada umumnya terdiri atas tiga komponen utama [2] , yaitu : 1. Reaktor Nuklir, sebagai sumber pembangkitan panas / energi. 2. Loop Pendingin Primer dan Pompa Pendingin Primer, berfungsi sebagai pemindah (transport) panas dari teras reaktor ke sistem pembangkit uap. 3. Pembangkit Uap, berfungsi mengubah air menjadi uap (steam) sebagai fluida kerja pada pendingin sekunder dengan panas dari pendingin primer. Pada reaktor BWR (Boiling Water Reactor), tidak diperlukan pembangkit uap karena uap dihasilkan secara langsung di teras reaktor. Analisis Termohidrolik Termohidrolik reaktor adalah studi mengenai proses transport energi dan massa dalam pemanfaatan energi hasil reaksi fisi di dalam teras reaktor[2]. Pada dasarnya, secara neutronik (pertimbangan nuklir) daya teras dapat dirancang pada daya berapapun besarnya. Namun besarnya daya tersebut dibatasi oleh kemampuan material teras dalam menyerap dan memindahkan panas tersebut ke pendingin dikenal sebagai pertimbangan non nuklir. Fuel p d Coolant channel Coolant Rectangular Lattice Gambar 1. Susunan bahan bakar di dalam teras[2] Perpindahan Panas Radial Pin Bahan Bakar Reaktor Air Ringan pada umumnya menggunakan Pin Bahan Bakar (Fuel elements) yang tersusun atas fuel pellets yang dibungkus material kelongsong. Terdapat ruang (gap) antara fuel pellets dengan kelongsong yang berisi gas inert. Mekanisme perpindahan panas arah radial pada Pin Bahan Bakar adalah : a. Konduksi pada Bahan bakar b. Konveksi pada Gap c. Konduksi pada Kelongsong d. Konveksi Paksa (Force Convection) pada Pendingin Didalam teras reaktor, pin bahan bakar dan pendingin disusun dalam susunan (lattice) tertentu. Distribusi Pembangkitan Kalor pada Reaktor Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 578 Muhammad Khoiri dkk
  • 3. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 Pada LWR, ada dua susunan yang sering digunakan, seperti terlihat pada gambar 1, yaitu : 1. Triangular Lattice 2. Rectangular Lattice Enthalpi dan Kualitas Uap Keadaan termodinamik suatu materi direpresentasikan oleh 3 variabel, yaitu Tekanan (P), Volume (V), dan Temperatur (T)[1]. Untuk menyatakan kuantitas termodinamika suatu materi, maka digunakan definisi enthalpi. Enthalphi didefinisikan sebagai jumlah dari energi internal dengan hasil kali Tekanan dengan Volume. Konveksi Paksa pada Pendingin Satu Fase Dikatakan konveksi satu fase apabila fluida pendingin yang mengalir dalam keadaan cair seluruhnya. Perpindahan panas dari permukaan kelongsong ke fluida pendingin sesuai dengan Hukum Pendinginan Newton, yaitu[4]: Konveksi Paksa pada Pendingin Dua Fase Pada konveksi 2 fase, terdapat campuran AirUap dengan fraksi tertentu yang mengalir dalam kanal pendingin.Dengan adanya pendidihan, maka terbentuk gelembung (bubble) uap. Panas yang diberikan dari pin bahan bakar digunakan untuk mengubah fase dalam bentuk panas latent penguapan (latent heat evaporation)[6]. Untuk menghitung koefisien perpindahan panas konveksi paksa pendingin dengan permukaan kelongsong pada keadaan subcooled nucleate maupun saturated boiling digunakan korelasi Jens and Lottes[2,4] yaitu: Penurunan Tekanan (Pressure Drop) pada Pendingin. Penurunan tekanan adalah salah satu parameter termohidrolika yang cukup penting, karena berkaitan dengan daya pompa primer untuk mengalirkan pendingin melewati teras, yang pada akhirnya mempengaruhi efisiensi keseluruhan sistem PLTN. Komponen penurunan tekanan persegmen pada aliran satu fase terdiri dari[4] 1. Gesekan pada kanal pendingin (Channel friction) 2. Perubahan geometri kanal pendingin, seperti spacer grid dan inlet/otlet geometry 3. Gaya berat akibat perubahan ketinggian Komponen penurunan tekanan persegmen pada aliran dua fase terdiri dari[4] 1. Ekspansi pembentukan uap 2. Channel Friction Muhammad Khoiri dkk 579 3. Perubahan geometri kanal pendingin 4. Gaya berat akibat perubahan ketinggian 3. METODE PENELITIAN Kode komputer termohidrolik untuk LWR ini digunakan untuk mengetahui parameter-parameter penting termohidrolik pada reaktor PWR maupun BWR. Parameter ini antara lain distribusi temperatur pendingin, temperatur kelongsong dan bahan bakar, penurunan tekanan (pressure drop), serta kualitas uap sepanjang kanal pendingin teras. Kode komputer ini dibuat menggunakan Borland Delphi 7 sehingga hasil perhitungan dapat ditampilkan secara numerik dan grafik[5]. Metode dalam penelitian pembuatan kode komputer termohidrolik LWR ini adalah 1. Studi neutronik dan termohidrolik reaktor nuklir melalui studi pustaka, 2. pengumpulan data teknis reaktor dan data termodinamika air dari pustaka, 3. perancangan algoritma dan flow chart program 4. pembuatan kode komputer menggunakan program Delphi 7, 5. validasi perhitungan pada reaktor jenis Westinghouse PWR 150 MWe dan General Electric BWR 150 MWe dengan kode komputer THAL [6] dan Kuljian [6] , 6. analisa hasil validasi terhadap kode computer THAL dan Kuljian, 7. pengambilan kesimpulan 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Telah dibuat kode komputer untuk analisa termohidrolik reaktor air ringan (Light Water Reactor) yang diberi nama PresTHa-C (Preliminnary Subchannel Reactor Thermalhydraulics Analysis Code) yang dioperasikan pada sistem operasi Windows. Algoritma Program Utama Algoritma program utama adalah 1. Mulai 2. Masukkan input 3. Hitung parameter teras dan cek fuel lattice 4. Hitung daya max pada posisi radial r 5. Hitung enthalpi inlet 6. Hitung lebar persegmen 7. Inisialisasi bagian inlet 8. Hitung daya pada posisi 9. Hitung penambahan enthalpi 10. Hitung enthalpi saturasi air dan uap 11. Cek kondisi pendingin, 12. Lakukan perhitungan termohidrolik sesuai kondisi pada segmen tersebut Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
  • 4. 13. Cek apakah sudah mencapai bagian outlet teras ? Jika belum, pindah ke posisi segmen selanjutnya dan kembali ke alur nomor 8. Jika telah melewati outlet teras, lanjutkan ke alur no. 14 berikut 14. Tampilkan hasil perhitungan 15. Selesai. Validasi Perhitungan Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan PresTHa-C dengan hasil program lain yang lebih standar, yaitu THAL dan perhitungan dari Kuljian[6]. Jenis reaktor yang digunakan adalah Westinghouse PWR 150MWe untuk reaktor air tekan (PWR). serta General Electric BWR 150 MWe untuk reaktor air didih (BWR) dengan parameter-parameter teknisnya seperti terlihat pada table 3 Perhitungan Termohidrolika Reaktor PWR Parameter-parameter teknis reactor Westinghouse PWR 150 MWe dapat dilihat pada table 1. Tabel 1 Parameter Teknis Reaktor Westinghouse PWR 150 MWe Parameter Nilai Tinggi aktif teras 316,48 cm Tinggi terekstrapolasi 334,48 cm Susunan Bahan Bakar Rectangular Tekanan masukan 260,55 Parameter Temp. maks. pendingin pada outlet (oC) Temp. maks. kelongsong luar (oC) Temp. maks. kelongsong dalam (oC) Temp. maks. fuel pellet luar (oC) Temp. maks. pusat fuel pellet (oC) Total Pressure Drop (bar) Bagian subcooled boiling (%) PresTHa-C THAL KULJIAN 324,62 324,88 322,86 356,08 341,61 330,00 414,11 381,40 373,33 570,07 698,01 702,77 1756,30 1752,15 2133,89 2,594 0,903(avg) 0,782 (avg) 71,2 64 ------ Untuk membandingkan ketiga program, telah ditetapkan nilai maximum linier heat density yang sama yaitu sekitar 354.33 Watt/cm. Dari hasil tersebut dapat dikatakan hasil perhitungan program PresTHa-C mendekati hasil perhitungan THAL dan Kuljian. Gambar 2 adalah distribusi temperatur pendingin, permukaan kelongsong bagian luar dan dalam. 140,65 bar Temperatur masukan Rata-rata kecepatan aliran/ kanal Rata-rata Daya Linier SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 Tabel 2. Perbandingan hasil PresTHa-C, THAL dan Kuljian o C Daya Linier maksimum 760,71 kg/hr 89,72 W/cm 354,33 Pitch antar Elemen Bakar W/cm 1,07188 cm Diameter luar Elemen Bakar 0,86360 cm Ketebalan Kelongsong 0,05334 cm Ketebalan Gap 0,00508 cm Jari-jari pellet Bahan Bakar 0,37338 cm Hasil perhitungan termohidrolik dari PresTHaC dibandingkan dengan THAL dan Kuljian adalah seperti terlihat pada table 2. Gambar 2. Distribusi Temperatur Pendingin dan Kelongsong PresTHa-C dan THAL telah memperkirakan subcooled boiling terjadi masing-masing sebesar 71,2 % dan 64 % bagian dari tinggi aktif teras di pusat teras. Sedangkan pada Kuljian tidak memperkirakan terjadinya subcooled boiling. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 580 Muhammad Khoiri dkk
  • 5. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 Sedangkan perbedaan cukup jauh pada hasil perhitungan penurunan tekanan .Hal ini terjadi karena THAL dan Kuljian menghitung rata-rata pressure drop seluruh kanal pendingin, sementara PresTHa-C hanya menghitung 1 kanal pendingin. Perhitungan Termohidrolika Reaktor BWR Parameter-parameter teknis reactor General Electric BWR 150 MWe dapat dilihat pada table 3. Untuk membandingan ketiga program, pada data teknis Reaktor General Electric BWR 150 MWe telah ditetapkan nilai maximum linier heat density yang sama yaitu sekitar 613,38 Watt/cm. Gambar 3 adalah distribusi temperatur pendingin, permukaan kelongsong bagian luar dan dalam sedang gambar 4 adalah distribusi steam quality dan void fraction Tabel 3. Parameter Teknis Reaktor General Electric BWR 150 MWe Data Nilai Tinggi aktif teras 360,68 cm Tinggi terekstrapolasi 379,68 cm Tekanan masukan 73,87 bar Temperatur masukan 274,44 o Rata-rata kecepatan aliran/ kanal Rata-rata daya linier 1095,10 kg/hr 165,36 W/cm Daya linier maksimum 613,38 W/cm Pitch antar Elemen Bakar 1,9558 cm Diameter luar Elemen Bakar 0,86360 cm Ketebalan Kelongsong 0,05334 cm Ketebalan Gap 0,00508 cm Diameter pellet Bahan bakar 0,37338 cm C Hasil perhitungan termohidrolik dari PresTHaC dibandingkan dengan THAL dan Kuljian adalah sebagai berikut Tabel 4. Perbandingan hasil PresTHa-C, THAL dan Kuljian Parameter PresTH a-C 290,90 THAL 288,27 KULJI AN 287,22 Temp. maks. kelongsong luar (oC) Temp. maks. kelongsong dalam (oC) Temp. maks. fuel pellet luar (oC) Temp. maks. pusat fuel pellet (oC) Total Pressure Drop (bar) 340,22 304,10 296,66 441,22 414,61 372,22 638,91 847,60 805,00 2660,57 3075,89 0.848 1,29 2685,0 0 2,55 Non-Bulk boiling height (% tinggi aktif) Kualitas Uap maksimum (%) 30,3 35,21 40,00 21,96 24,74 20,80 Fraksi Void maksimum (%) 77,01 77,10 70,00 Temp. pendingin outlet (oC) Gambar 3. Distribusi Temperatur Pendingin dan Kelongsong Pendidihan pada seluruh bagian pendingin (bulk boiling) terjadi pada posisi sekitar 100 cm dari bagian inlet teras. Atau sekitar 30,3 % bagian pendingin belum mengalami bulk boiling. Keadaan pendingin pada bagian outlet reaktor berada pada kondisi saturasi. Temperatur outlet pendingin mencapai temperatur saturasi 290,90oC. Pada reaktor BWR terjadi aliran pendingin dalam bentuk campuran uap-air. Semakin besar panas yang diserap selama melewati kanal pendingin, maka semakin banyak massa uap yang terbentuk. Karena densitas uap sangat kecil jika dibandingkan dengan air, maka kenaikan fraksi uap (steam quality) yang kecil menghasilkan uap dengan volume sangat besar. Fraksi uap yang keluar di bagian outlet sekitar 21,96 % dan Fraksi Void sekitar 70,01 %. Untuk membandingan ketiga program digunakan nilai maximum linier heat density yang sama yaitu sekitar 613,38 Watt/cm. Dari hasil tersebut dapat dikatakan hasil perhitungan program PresTHa-C mendekati hasil perhitungan THAL dan Kuljian. Muhammad Khoiri dkk 581 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
  • 6. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 b. Subcooled boiling terjadi pada 68,2 % bagian subkanal pendingin. c. Total Pressure drop sepanjang kanal pendingin sebesar 2,544 bar. 3. Perhitungan termohidrolik pada reaktor General Electric BWR 150 MWe menggunakan PresThaC dengan Maximum Linier Heat Density sebesar 613.38 Watt/cm menghasilkan : a. Temperatur pendingin dan material teras : i. ii. iii. iv. v. Gambar 4. Distribusi Steam Quality dan Void fraction Pada reaktor BWR kualitas uap dan fraksi void yang dihasilkan cukup rendah, karena kedua hal tersebut akan mempengaruhi faktor multiplikasi dan reaktivitas reaktor. Jika kualitas uap dan fraksi void terlalu tinggi, akan mengakibatkan turunnya probabilitas terjadinya proses termalisasi neutron cepat menjadi neutron lambat sehingga akan menurunkan fluks neutron termal dandensitas daya reaktor . Hal ini mengingat air selain sebagai pengambil panas pada teras sekaligus berfungsi sebagai moderator dalam proses nuklir. Sehingga perubahan kerapatan air akan mengakibatkan perubahan profil daya reaktor. Sedangkan perbedaan cukup jauh pada hasil perhitungan penurunan tekanan. Hal ini terjadi karena THAL dan Kuljian menghitung rata-rata pressure drop seluruh kanal pendingin, sementara PresTHa-C hanya menghitung 1 kanal pendingin. 5. KESIMPULAN Berikut kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah: 1. Telah dibuat Program Termohidrolik Reaktor Air Ringan yang diberi nama PresTHaC dan dapat dijalankan di Personal Computer berbasis Windows. 2. Perhitungan termohidrolik kanal pendingin terpanas pada reaktor Westinghouse PWR 150 MWe menggunakan PresTha-C dengan Maximum Linier Heat Density sebesar 440 Watt/cm menghasilkan : a. Temperatur pendingin dan material teras : Temp. pendingin pada outlet = 290,94oC Temp. maks. kelongsong luar = 338,59oC Temp. maks. kelongsong dalam= 439,59oC Temp. maks. fuel pellet luar = 637,64oC Temp. maks. pusat fuel pellet = 2659,30oC b. Non-Bulk boiling terjadi pada 30,3 % bagian panjang subkanal pendingin. c. Kualitas uap dan Fraksi Void pada bagian outlet masing-masing sebesar 20,72 % dan 75,67 %. d. Total Pressure drop sepanjang kanal pendingin sebesar 0,764 bar. 4. PresTHaC dapat digunakan pada reaktor PWR dan BWR dengan rentang tekanan 5 MPa sampai dengan 20 MPa. 5. Dari hasil perbandingan dengan program THAL dan Kuljian, hasil perhitungan kode komputer PresTHa-C untuk temperatur pendingin, kelongsong, dan temperatur pusat bahan bakar serta kualitas uap dan fraksi void mendekati perhitungan THAL dan Kuljian. Sedangkan perbedaan cukup jauh pada hasil perhitungan penurunan tekanan. 6. Saran 1. Pada kode komputer ini masukan daya reaktor pada arah radial merupakan fungsi Bessel sedangkan pada arah aksial merupakan fungsi Sinusoidal. Sehingga kode ini terbatas pada reaktor silinder tanpa reflektor. Untuk dapat melakukan analisa termohidrolik reaktor silinder dengan reflektor, maka dibutuhkan modul neutronik tersendiri yang mampu menghasilkan distribusi fluks dengan menurunkan persamaan difusi neutron menggunakan metode numerik. 2. Kode komputer ini hanya melakukan perhitungan 1 subkanal pendingin, untuk dapat menghitung seluruh kanal diperlukan looping perhitungan pada posisi subkanal yang lain(pada arah radial) sampai bagian tepi teras. Sehingga dapat dihitung nilai ratarata dari parameter termohidrolik reaktor tersebut. Temp. pendingin pada outlet = 322,02oC Temp. maks. kelongsong luar = 355,54oC Temp. maks. kelongsong dalam = 413,58oC Temp. maks. fuel pellet luar = 569,63oC v. Temp. maks. pusat fuel pellet = 1755,86oC i. ii. iii. iv. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 582 Muhammad Khoiri dkk
  • 7. SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 6. DAFTAR PUSTAKA [1] Masaaki, Ucihda. Thermal-Hydraulics of Nuclear Reactor,Tokai Training Center,JAERI. [2] Dudderstad, James J and Louis J. Hamilton. 1976. Nuclear Reactor Analysis. Michigan: John Wiley and Sons,Inc. [3] Reihman, Thomas C. 1974. Nuclear Engineering Thermal-Hydraulics Computer Modules, TH-1: Pressurized Water Reactors, TH-2 :Liquid Metal Fast Breeder Reactor, TH-3: High Temperature Gas cooled Reactor, Virginia Polytechnic Institute. [4] M. M. El-Wakil. 1971. Nuclear Heat Transport, Intext, Scranton . [5] www.delphibasic.co.uk [6] Sial, Ijaz H. and Parvez, A. 1981. THAL Computer Code for Thermal Hydraulic Analysis of Light Water Reactors, Journal Nucleus Volume 18:3, Karachi, Pakistan. Muhammad Khoiri dkk 583 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN