Теплогидравлический расчёт ядерного реактора мощностью 3070 МВт
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
p>
Рисунок 2. Распределение температуры теплоносителя по высоте активной зоны.
При косинусоидальном законе распространении удельного тепловыделения по высоте активной зоны энтальпия теплоносителя в любой точке по высоте ТВС определяется из выражения:
Максимальная величина энтальпии теплоносителя:
тн(z)=imaxтн(z)=
В данном пункте был произведен расчет распределения температуры теплоносителя по высоте активной зоны реактора и по полученным значениям построили зависимость изменения температуры теплоносителя , по высоте активной зоны (рис.2). В соответствии с распределением тепла температура теплоносителя в средней части канала возрастает интенсивнее, чем в начале и конце канала ТВС, где тепловыделение значительно меньше чем в центре активной зоны. Величина температуры теплоносителя не превышает температуру насыщения при данном давлении.
. Расчёт распределения температуры стенки ТВЭ по высоте ТВС
Построение графика изменения линейной среднейтепловой нагрузки по высоте канала
где = 0,95 - доля тепла, выделяемая в ТВЭлах;
где - коэффициент неравномерности тепловыделений по высоте активной зоны реактора
- торцевая эффективная добавка
(z)=
Построение графика изменения максимальной тепловой нагрузки по высоте канала
ГдеR=1.4 - коэффициент неравномерности тепловыделений по радиусу активной зоны реактора; - коэффициент неравномерности тепловыделений по радиусу ТВС; - коэффициент случайных отклонений теплотехнических параметров от их номинальных значений; - коэффициент, учитывающий случайные отклонения параметров, влияющих на термическое сопротивление теплоотдачи и теплопроводности
max(z)=
Рисунок 3. Изменение линейной тепловой нагрузки по высоте активной зоны.
Построение графиков температуры наружной и внутреннейстенки оболочки по высоте ТВЭл
где - температурный напор на поверхности ТВЭла; - перепад температур в оболочке ТВЭл; - термическое сопротивление теплоотдачи, м. К/кВт; - термическое сопротивление теплопроводности оболочек ТВЭл, м. К/кВт;
Температура наружной стенки оболочки:
ядерный реактор топливо теплотехнический
Температура внутренней стенки оболочки:
Определение полного смоченного периметра ТВС
Определение эквивалентного диаметра
где - площадь поперечного (проходного) сечения канала для прохода теплоносителя внутри канала
Определим критерий Рейнольдса
где - средняя скорость теплоносителя;
- коэффициент кинематической вязкости среды, м2/с;
- коэффициент динамической вязкости среды, Па .с;
мкПа .с;
мкПа .с;
Критерий Рейнольдса
Re=Remax=
Определим критерий Прандтля
,
где-изобарная теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг*К)
- это коэффициент теплопроводности
кДж/(кг*К) кДж/(кг*К)
Находим коэффициент теплопроводности теплоносителя () кВт/(м*К):
мВт/М*К;
Находим коэффициент теплопроводности теплоносителя () кВт/(м*К):
мВт/М*К;
Критерий Прандтля:
Pr=
Критерий Прандтля для:
Определим критерий Нуссельта
(z)=
Найдем значения для
=
Определение коэффициента теплоотдачи при конвективном теплообмене
?(z)=кВт/м2?max(z)= кВт/м2
Определение термического сопротивления теплоотдачи
где - обогреваемый периметр одного ТВЭла
(z)=м*К/кВт
Найдем для:
(z)=м*К/кВт
Определение величины термического сопротивления оболочки ТВЭла
где - коэффициент теплопроводности материала ТВЭл;
- наружный и внутренний диаметры ТВЭл.
Рисунок 4. Распределение температуры наружной и внутренней оболочки ТВЭЛа по высоте активной зоны.
. Определение координат и паросодержания зоны поверхностного кипения
Определение критерия Рейнольдса
где
средняя тепловая нагрузка в расчёте на единицу поверхности ТВЭла, - плотность воды при давлении насыщения, - плотность пара при давлении насыщения, - коэффициент поверхностного натяжения при температуре насыщения, - коэффициент кинематической вязкости на линии насыщения, - скрытая теплота парообразования
Определение относительной энтальпии в точке начала кипения
где - скорость циркуляции или скорость воды,нагретой до температуры насыщения
- критическое давление для воды
Определение координаты начала поверхностного кипения
где
энтальпия теплоносителя в точке начала кипения
где - энтальпия воды на линии насыщения
Определение массовогопаросодержания в сечениис относительной энтальпией
Где
истинное объёмное паросодержание
6. Расчёт температуры ядерного топлива по высоте ТВЭла
Определение термического сопротивления газового зазора
где - теплопроводность газового зазора;
- внутренни?/p>