Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Проверка теплотехнической надёжности активной зоны






2.3.1. Расчёт максимальной температуры оболочки ТВЭЛ

Таблица 2.6

 

Наименование величины Обозначение Размерность Расчётная формула Числовое значение
           
  Энтальпия кипящей воды кДж/кг f(Pт; ts) – справ. данное, [8]  
  Периметр теплообмена ТВЭЛ в сборке и кожуха ТВС Пт м  
  Эквивалентный диаметр пучка ТВЭЛ dэкв м  
  Плотность воды при средней температуре ТН кг/м3  
  Удельный объём кипящей воды м3/кг f(Pт) – справ. данное, [8]  
  Плотность кипящей воды кг/м3  
  Удельный объём сухого насыщенного пара м3/кг f(Рт) – справ. данное, [8]  
  Плотность сухого насыщенного пара кг/м3  
Продолжение таблицы 2.6
           
  Распределение теплового потока по высоте ТВЭЛ q(Zi) кВт/м2  
  число участков разбиения ТВЭЛ по высоте i - принято (например 20)  
  Высота соответствующего участка Zi м    
  Энтальпия ТН, при которой температура оболочки постоянна кДж/кг  
  Периметр теплообмена ТВС м  
  Энтальпия ТН по длине ТВС iт(Zi) кДж/кг См. примечание к табл. 2.6  
  Полное поперечное сечение ТВЭЛ в пучке SТВ м2  
  Плотность решётки стержней -  
  Коэффициент заполнения пучка ТВЭЛ -  
  Эффективный диаметр d м  
  Кинематическая вязкость м2 f(Tср; Pт) – спав. данное, [8]  
  Критерий Re Re -  
Продолжение таблицы 2.6
           
  Критерий Pr Pr - f(Tср; Pт) – спав. данное, [8]  
  Теплопроводность ТН f(Tср; Pт) – спав. данное, [8]  
  Коэффициент теплоотдачи  
  Термическое сопротивление теплоотдачи  
  Удельная теплоёмкость ТН Ср  
  Координата точки по длине ТВЭЛ, в которой достигается max температура оболочки ZОБ м  
  Максимальная температура оболочки ТВЭЛ ˚ С См. примечание к табл. 2.6  
  Допускаемая температура оболочки ТВЭЛ ˚ С См. примечание к п. 2.3.1  
  Условие теплотехнической надёжности      

ПРИМЕЧАНИЕ к п. 2.3.1

1. iт(Zi) = ,

2. =

3. Значения коэффициента теплопроводности материалов

Таблица 2.7

Материал оболочки Температура, ˚ С
       
Цирконий 19, 3 20, 1 20, 5 20, 9
Нержавеющая сталь 17, 6 18, 8 21, 4 23, 0

 

4. Значения коэффициента теплопроводности ядерного топлива UO2 топл. ), вт/м·град

Таблица 2.8

  Температура, ˚ С
           
UO2 4, 4 3, 0 2, 3 2, 4 3, 2 3, 7

 

5. [tоб] доп = (360-380) ˚ С – для нержавеющей стали


1) Зона по высоте делится на некоторое число участков и для каждой из промежуточных точек определяется q(Zi), , iт(Zi).

2) Все значения, полученные в ходе расчёта максимальной температуры оболочки ТВЭЛ (п.п. 9, 10 и 12), для удобства дальнейшего пользования необходимо свести в единую таблицу

 

№ участка i       …… i
Z, м          
q (Z), кВт/м2          
iпк(Z), кДж/кг          
iт(Z), кДж/кг          

 

По полученным результатам в координатах i-Z строим графики зависимостей iпк(Z) и iт(Z), по которым определяем, происходит ли теплообмен между ТН и ТВЭЛ без поверхностного кипения. (рис. 2.5)

 

3) Если поверхностное кипение имеет место, то рассчитывается коэффициент теплоотдачи в области поверхностного кипения и температура оболочки .

4) Предельно допустимые значения температур оболочек, изготовленных из нержавеющей стали =(360÷ 380)˚ С

 

 

 
 

 

 


Рис 2.3. Распределение температур в ТВЭЛ

 


 

 

Рис 2.4.Качественный график распределения температур по высоте зоны

 

 

 

 

Рис. 2.5. Определение границ участка поверхностного кипения

 


2.3.2. Расчёт максимальной температуры ядерного горючего

Таблица 2.7

 

Наименование величины Обозначение Размерность Расчётная формула Численное значение
           
  Коэффициент теплопроводности оболочки справ. данное  
  Коэффициент теплопроводности горючего справ. данное  
  Термическое сопротивление оболочки  
  Термическое сопротивление горючего ТВЭЛ  
  Координата точки по длине ТВЭЛ, в которой достигается max температура горючего ТВЭЛ м  
  Максимальная температура горючего ТВЭЛ ˚ С См. приложение к таблице 2.7  
  Допускаемая температура горючего ТВЭЛ ˚ С справ. данное  
  Условие теплотехнической надёжности      

Примечание к 2.3.2.

Предельно допустимое значение температуры для UO2 =2800˚ С

Продолжение таблицы 2.7

=


 

Качественный график распределения температуры горючего

 

2.3.3. Расчёт запаса по кризису теплообмена

 

Таблица 2.8

 

Наименование величины Обозна чение Размер ность Расчётная формула Числ. знач.
           
  Теплота парообразования r кДж/кг f(Pт) – справ. данное  
  Относительная энтальпия потока в сечении Z X(Zi) -  
  Критический тепловой поток qкр(Zi) МВт/м2  
  Коэффициент запаса по кризису теплообмена Ккр(Zi) -  

 

Примечание к п. 2.3.3.:

1) Коэффициент запаса по кризису теплообмена должен быть

2) Все значения, полученные в ходе расчёта запаса по кризису теплообмена (п.п. 2, 3 и 4), свести в единую таблицу

 

№ участка i qкр(Z), МВт/м2 Ккр(Z) X(Z)
       
       
. . .      

По полученным результатам в координатах q-Z и K-Z строим графики зависимостей qкр(Z), Ккр(Z) и q(Z)- данные из предыдущей таблицы. Все построения произвести в одной координатной плоскости.

 

 

Заключение

 

По результатам сравнения рассчитанных температур с предельно допустимыми делается заключение о степени теплотехнической надёжности активной зоны.

 



Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.014 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал