Journal de la science de l'énergie nucléaire et de la technologie de production d'électricité

Étude du comportement du transfert de chaleur dans une boucle de circulation naturelle de sel fondu à l'aide de simulations numériques

Jayaraj Yallappa Kudariyawar, Abhijeet Mohan Vaidya, Naresh Kumar Maheshwari, Polepalle Satyamurthy, Abhishek Kumar Srivatsav, Babalu Mohan Lingade

Les sels fondus sont utilisés comme fluide caloporteur/transfert de chaleur dans divers systèmes d'ingénierie à haute température en raison de leur point d'ébullition élevé à basse pression. La circulation naturelle du sel fondu est préférée dans certains systèmes comme les centrales solaires thermiques ou dans certains réacteurs nucléaires. De tels systèmes peuvent être étudiés à l'aide d'une boucle de circulation naturelle. Dans ce travail, les caractéristiques de transfert de chaleur de la boucle de circulation naturelle du sel fondu (MSNCL) sont étudiées à l'aide de simulations CFD 3D. Le sel de nitrate fondu, NaNO3+KNO3 (rapport pondéral 60:40), est utilisé comme fluide dans la MSNCL. Dans la MSNCL, dans la section du réchauffeur, l'écoulement se développe et un régime d'écoulement de convection mixte existe également. La variation locale du nombre de Nusselt dans le réchauffeur est calculée à partir des données calculées et est comparée à celle de la corrélation de Boelter. Les caractéristiques de transfert de chaleur à l'état stable sont obtenues sur une large plage de nombres de Reynolds à l'aide de simulations CFD. Les caractéristiques de transfert de chaleur instable dans l'écoulement oscillatoire formé dans le MSNCL avec une configuration de chauffage horizontal sont également étudiées et s'avèrent différentes de celles du chauffage vertical placé dans une configuration de refroidissement horizontal de chauffage vertical.