بررسي تاثير موجودي گاز داخل ماشين بر زمان تعادل غلظت ايزوتوپ اورانيوم در زنجيره هاي دو جزيي سانتريفيوژ گازي

Investigating the effect of gas hold up on the time of equilibrium of the uranium isotope concentration in Two-component gas centrifugal cascades

يكي ازموارد مهم در زنجيره¬هاي سانتريفيوژ گازي، پيشگويي زمان به تعادل رسيدن غلظت ايزوتوپ¬ها در زنجيره مي¬باشد. در اين مقاله معادلات بقا جرم در زنجيره¬هاي متقارن دوجزيي بصورت گذرا با استفاده از روش تفاضل محدود كرنك نيكلسون گسسته¬سازي، و براي حل معادلات غير خطي حاصله از روش تكرارq استفاده شد. با استفاده از كد شبيه¬سازي حاصله و در نظر گرفتن شرايط پايا براي جريان¬هاي داخل زنجيره، غلظت ايزوتوپ¬هاي اورانيوم برحسب زمان تا رسيدن به حالت پايا محاسبه شد، و نتايج با نتايج كد حالت پايا موجود در مراجع مقايسه گرديد. همچنين مشاهده شد با افزايش موجودي گاز در مراحل، زمان به تعادل رسيدن غلظت¬ها در زنجيره افزايش پيدا مي¬كند.

Abstract: One of the important issues in gas centrifuge cascades is the prediction of Equilibrium Time of concentration of isotopes in cascade. In this paper, the conservation of mass equation for two component symmetric cascades are presented in transient condition, and discriminated using Crank Nicholson s finite difference method, and the q iteration method was used to solve non-linear equations. Using the obtained simulation code and considering steady state conditions for flows, the concentrations of uranium isotopes were calculated in terms of time to reaching steady state condition, and the results were compared with the results of the steady state code in the references. It was also observed that as the amount of gas hold up in the stages increases, eequilibrium time of concentration in the cascade increases.