%A Dwi Ekasari I Gusti Ayu Putu, 
%T STUDI PENGARUH UKURAN PEBBLE BED TERHADAP TERMAL
HIDROLIK PADA THORIUM MOLTEN SALT REACTOR SOLID FUEL 
(TMSR-SF) MENGGUNAKAN COMSOL MULTIPHYSICS
%X Pengembangan reaktor Thorium Molten Salt Reactor Solid Fuel (TMSR-SF)
memerlukan pemahaman mendalam tentang karakteristik termal-hidrolik seperti
suhu, kecepatan aliran, dan tekanan di dalam teras reaktor. Penelitian ini bertujuan
untuk menganalisis pengaruh ukuran diameter pebble bed terhadap distribusi suhu
dan tekanan, serta mengkaji pengaruh laju awal fluida terhadap kecepatan aliran
fluida. Simulasi dilakukan menggunakan modul Heat Transfer in Fluids dan
Laminar Flow pada aplikasi COMSOL Multiphysics. Hasil simulasi menunjukkan
bahwa pebble bed 6 cm efektif dalam menyerap dan mendistribusikan panas,
dengan peningkatan suhu tajam dari inlet hingga titik ke-4, sementara aliran fluida
tetap stabil meskipun terjadi penurunan kecepatan dan tekanan. Pebble bed 9 cm
menunjukkan peningkatan suhu yang stabil dari inlet ke outlet, dengan penurunan
kecepatan fluida akibat hambatan dan tekanan yang turun konsisten, menghasilkan
efisiensi yang baik. Pada pebble bed 12 cm, suhu meningkat dari 873,02 K di inlet
menjadi 958,72 K sebelum sedikit turun di outlet. Namun, kecepatan fluida
menurun drastis dari 0,06 m/s menjadi 0,01 m/s, dan tekanan turun signifikan,
menandakan penurunan efisiensi perpindahan panas.Persentase perbedaan suhu
tertinggi antara pebble bed 6 cm dan 9 cm adalah 0,7%, serta antara pebble bed 6
cm dan 12 cm sebesar 1,7%. Penurunan persentase tekanan terbesar untuk pebble
bed 6 cm sebesar 1,6%, diikuti pebble bed 9 cm sebesar 1,4%, dan pebble bed 12
cm sebesar 1,5%. Penurunan persentase laju aliran fluida awal sebesar 0,09% antara
pebble bed 6 cm dan 9 cm, serta 0,26% antara pebble bed 9 cm dan 12 cm. Pebble
bed 6 cm terbukti paling efisien untuk menjaga efisiensi dan keselamatan operasi reaktor TMSR-SF. 

Kata kunci : COMSOL Multiphysics, TMSR-SF, termal hidrolik, pebble bed, variasi diameter 






ABSTRACT

The development of nuclear energy, particularly in the Thorium Molten Salt
Reactor Solid Fuel (TMSR-SF) requires a deep understanding of thermal-hydraulic
characteristics, including temperature, flow velocity, and pressure within the
reactor core. This research aims to analyze the influence of pebble bed diameter on
temperature and pressure, as well as to examine the impact of initial fluid flow
conditions on fluid velocity within the TMSR-SF reactor core. Simulations were
conducted by the Heat Transfer in Fluids and Laminar Flow modules in the
COMSOL Multiphysics application. The simulation results show that the highest
temperature difference percentage between the 6 cm and 9 cm pebble beds is 0.7%,
while between the 6 cm and 12 cm pebble beds, it is 1.7%. Percentage the highest
pressure drop over time was observed in the 6 cm pebble bed at 1.6%, followed by
the 9 cm pebble bed at 1.4%, and the 12 cm pebble bed at 1.5%. Additionally, the
percentage difference off the initial fluid flow rate decreasing was recorded at
0.09% between the 6 cm and 9 cm pebble beds and 0.26% between the 9 cm and 12
cm pebble beds. The 6 cm pebble bed diameter provides more optimal thermalhydraulic
performance,
particularly
in
terms
of
temperature
stability
and
fluid
flow

consistency,

which are crucial for the efficiency and safety of TMSR-SF reactor operation. 

Key words: COMSOL Multiphysics, TMSR-SF, thermal hydraulics, pebble bed, diameter variations 
%D 2024
%C UNIVERSITAS LAMPUNG
%R 2017041053
%I FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM 
%L eprints80833