طراحي و بهينه‌سازي زنجيره مخروطي به منظور جداسازي ايزوتوپ‌هاي پايدار چند جزيي با در نظر گرفتن پارامترهاي هيدروليكي و عملياتي ماشين سانتريفيوژ

در هنگام طراحي زنجيره هاي مخروطي به دليل مشكلات هيدروديناميكي، هر زنجيره اي قابليت عملياتي شدن ندارد. در اين مقاله روش طراحي و بهينه‌سازي زنجيره مخروطي به منظور جداسازي ايزوتوپ‌هاي پايدار چند جزيي با در نظر گرفتن ملاحظات عملياتي ماشين سانتريفيوژ شرح داده مي‌شود. در اين روش طراحي زنجيره، در مرحله اول مشخصات هيدروليكي و جداسازي ماشين سانتريفيوژ تعيين مي‌شود و سپس با استفاده از اين اطلاعات و الگوريتم هاي بهينه‌سازي، زنجيره بهينه با كم‌ترين تعداد ماشين سانتريفيوژ طراحي مي شود. در اين مقاله براي يافتن زنجيره بهينه الگوريتم بهينه‌سازي گرگ خاكستري به كار گرفته شده و با استفاده از پارامترهاي هيدروليكي ماشين سانتريفيوژ، عملياتي بودن زنجيره بررسي مي‌شود و قيد عملياتي بودن زنجيره از لحاظ هيدروليكي به تابع هدف در بهينه‌سازي اضافه مي‌شود. براي تعيين مشخصات هيدروليكي ماشين با استفاده از شبيه‌سازي هيدروديناميكي ماشين سانتريفيوژ در حالت گذرا، ارتباط مابين فشارهاي خط محصول و پسماند، خوراك ورودي و ضريب برش ماشين سانتريفيوژ تعيين مي‌شود. با استفاده از روش طراحي ارايه شده، يك زنجيره با قابليت عملياتي بودن از منظر هيدروديناميكي با استفاده از ماشين سانتريفيوژ 12 - TC براي جداسازي ايزوتوپ اورانيم 235 از سوخت مصرف شده تا غناي 4 درصد طراحي شده و نحوه تغييرات فشار در زنجيره ارايه شده است.