Análise por elementos finitos de transferência de calor em elementos combustíveis nucleares com diversos formatos de seção transversal. - Abe, Luciano (1999)
O formato bicôncavo do glóbulo vermelho sangüíneo humano permite uma difusão de gases para dentro dele mais rápida do que o formato esférico. Como a equação de condução de calor é similar à de difusão, o uso do formato do glóbulo vermelho para a seção transversal do elemento combustível nuclear poderá aumentar a transferência de calor nos reatores nucleares. Nesse trabalho, investigamos esta possibilidade, usando o método dos elementos finitos em uma análise de transferência de calor não-linear do elemento combustível nuclear. Os vários formatos analisados foram obtidos a partir da transformação \'z BARRA\' = a cn(w), que usa os parâmetros u, v e m. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o melhor formato, dentre os analisados, é aquele cujos parâmetros são m=0.8 e v=0.2 k\'. Este formato permite um aumento de 56% na geração de calor dentro do combustível no caso de um reator tipo PWR. Um resultado interessante desse trabalho é que a idéia de que o aumento na área de troca de calor aumenta a transferência de calor nem sempre é verdadeira. Quando o limie da geração de calor no combustível é o fluxo de calor crítico, a afirmação é, na maioria das vezes, falsa, principalmente, quando aplicado aos formatos que se assemelham ao glóbulo vermelho.