Analisi del trasferimento di calore coniugato di una piastra verticale generatrice di calore

Questo articolo si occupa principalmente del problema del trasferimento di calore coniugato pertinente all’elemento combustibile rettangolare di un reattore nucleare che dissipa il calore in un flusso di sodio liquido Introducendo approssimazioni dello strato limite, le equazioni che governano il flusso e i campi termici nel dominio del fluido vengono risolti simultaneamente insieme all’equazione di energia bidimensionale nel dominio solido soddisfacendo la continuità della temperatura e del flusso di calore all’interfaccia solido–fluido. Le equazioni dello strato limite vengono discretizzate utilizzando uno schema a differenza finita completamente implicito in modo da adottare una procedura di soluzione tecnica di marcia, mentre lo schema di differenza centrale del secondo ordine viene impiegato per discretizzare l’equazione dell’energia nel dominio solido e il sistema risultante di equazioni a differenza finita viene risolto utilizzando la procedura di soluzione iterativa I risultati numerici sono presentati per una vasta gamma di parametri come aspect ratio, Ar, parametro di conduzione-convezione, Ncc, parametro di generazione di calore, Q, e il numero di Reynolds flusso, Ri. Si conclude che esiste un valore limite superiore o inferiore di questi parametri al di sopra o al di sotto del quale la temperatura nell’elemento combustibile supera il limite consentito. Si è inoltre constatato che un aumento della Re si traduce in un notevole aumento del tasso complessivo di dissipazione del calore dall’elemento combustibile.