كلية علوم الحاسوب - تكميلي
Permanent URI for this collectionhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/1959
Browse
Item Modeling and Simulation of a Boiling Water Reactor(Al-Neelain University, 2020-12) Othman Younus Othman MohammedABSTRACT Nuclear fission in simple terms is the splitting of large atoms into smaller atoms; this process releases vast amount of energy used to generate electrical power. The BWR is the most common types of nuclear power plants. The main objectives of this research is to build a model and simulate the BWR. Then run this simulation in various thermal power to deliver different levels of electrical output power from the plant. To do such operation, the pressure inside the reactor dome must be controlled at 7 MPa and also control the water level inside it using feedforward controller, in addition to the control of the reaction fission that generates heating energy by using control rods and recirculation flow. The BWR model and simulator achieved using Matlab R2019a Simulink. By run the simulator for three levels of power [50, 100, 113] % of the full BWR power (800 MW). The reactor pressure was found 7 MPa, the output steam flow increases proportionally to the output power (MW), the water level oscillates between [55ـــ54] m insides the reactor. The simulation will alarm at high power (more than or equal to 113% of the full power), or by earth quake signal. مستخلص الانشطار النووي هو انقسام الذرات الكبيرة لأخرى أصغر، تطلق هذه العملية كمية هائلة من الطاقة الحرارية التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء. الهدف الرئيسي من هذه الرسالة هو نمذجة ومحاكاة مفاعل المغلي (أكثر أنواع المفاعلات شيوعا في محطات التوليد النووية) باستخدام السمولينك في برنامج ماتلاب 2019، ومن ثم تشغيل برنامج المحاكاة للحصول على مستويات مختلفة من الطاقة الكهربائية. لعمل هذا لا بد من التحكم في مستوى الماء داخل المفاعل في حدود [50ـــ55] متر باستخدام متحكم التغذية الأمامية لمتحكم تناسبي تكاملي، والتحكم في ضغط البخار داخل المفاعل في حدود 7 ميجا باسكال ومعدل تدفق البخار الخارج إلى التوربين، بالإضافة للتحكم في عملية الإنشطار النووي باستخدام قضبان التحكم ونظام إعادة وتدوير الماء الموجود داخل المفاعل مما يؤدي إلى التحكم في كمية الطاقة الحرارية الناتجة من التفاعل. تم تشغيل برنامج المحاكاة للحصول على ثلاث مراحل [50، 100، 113] % من السعة الكاملة للطاقة التي يمكن توليدها بواسطة مفاعل الماء المغلي والتي تساوي 800 ميجاواط. ومن ثم وُجِدَ في النتائج أن ضغط البخار داخل المفاعل كان ثابتا 7 ميجا باسكال، مستوى الماء داخل المفاعل كان شبه مثاليا [54ــ55] م، معدل تدفق البخار المتجه للوربين يتناسب طرديا مع كمية الطاقة الكهربائية المنتجة. وُجِدَ أيضاً أن المفاعل يتوقف عن العمل نهائيا عند حدوث الزلازل أو عند وصول الطاقة المتولدة لقيمة أكبر من 113% من سعة المفاعل الكلية. وبهذا يمكن أ ن يساعد هذا البرنامج على فهم كيفية عمل مفاعلات الماء المغلي وكيفية التحكم في مقدار الطاقة الكهربائية المتولدة.