Verificación preliminar de la aplicabilidad del código PHITS para el cálculo de la eficiencia de conversión de la batería nuclear de carga directa
Autores: Takezawa, Hiroki; Kigeuchi, Ryuma; Umeda, Hibiki; Tamura, Fumihiro; Uchida, Yuki; Kikuchi, Takashi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Verificación preliminar de la aplicabilidad del código PHITS para el cálculo de la eficiencia de conversión de la batería nuclear de carga directa
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Batería nuclear
Carga directa
Eficiencia de conversión
DCNB
Potencia eléctrica
Monte Carlo.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Una batería nuclear de carga directa, o DCNB, es una de las baterías nucleares basadas en la conversión directa de energía y se caracteriza por una generación de voltaje excepcionalmente alta y una eficiencia de conversión superior a la de otras baterías nucleares. Para estudiar las aplicaciones potenciales de la DCNB, se requiere una estimación preliminar de la potencia eléctrica y el rendimiento de la DCNB; por lo tanto, el análisis de la eficiencia de conversión es crucial. Para fines de verificación preliminar, se calculó una eficiencia de conversión ideal de la DCNB bajo el modelo simplificado de transporte de electrones utilizando el código de cálculo de transporte de partículas Monte Carlo de propósito general PHITS. El resultado se comparó con una eficiencia experimental de referencia para una DCNB de placas paralelas cargadas con T, y el error relativo resultante fue de aproximadamente el 12%. Considerando el error relativo del 20% o menos en la eficiencia de conversión de la DCNB mostrado por estudios anteriores, el error resultante fue comparable, y se concluyó que el código PHITS es suficientemente aplicable al análisis de la eficiencia de conversión de la DCNB.
Descripción
Una batería nuclear de carga directa, o DCNB, es una de las baterías nucleares basadas en la conversión directa de energía y se caracteriza por una generación de voltaje excepcionalmente alta y una eficiencia de conversión superior a la de otras baterías nucleares. Para estudiar las aplicaciones potenciales de la DCNB, se requiere una estimación preliminar de la potencia eléctrica y el rendimiento de la DCNB; por lo tanto, el análisis de la eficiencia de conversión es crucial. Para fines de verificación preliminar, se calculó una eficiencia de conversión ideal de la DCNB bajo el modelo simplificado de transporte de electrones utilizando el código de cálculo de transporte de partículas Monte Carlo de propósito general PHITS. El resultado se comparó con una eficiencia experimental de referencia para una DCNB de placas paralelas cargadas con T, y el error relativo resultante fue de aproximadamente el 12%. Considerando el error relativo del 20% o menos en la eficiencia de conversión de la DCNB mostrado por estudios anteriores, el error resultante fue comparable, y se concluyó que el código PHITS es suficientemente aplicable al análisis de la eficiencia de conversión de la DCNB.