Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Нестационарный теплообмен, расчет температур на поверхности во времени для пластинчатого и цилиндрического тепловыделяющего элемента.
Стационарное температурное поле в неограниченной пластине и бесконечном цилиндре с тепловыделением qv описывается уравнением Граничные условия: температура на поверхности цилиндра (пластины) Т(r=R)=ts; температура в центре цилиндра и в центре пластины удовлетворяет условию: ; (3) Для уравнений (1) и (2) имеется общее решение: ; (4) k- геометрический (для цилиндра – 2, для пластины – 1) Средняя по объему температура: для цилиндра: ; для пластины: . Нестационарное уравнение теплового баланса: (5) qv*V – выделяемая энергия; qs*S – отводимая энергия, V и S – объем и площадь поверхности рабочего тела. Если рабочее тело омывается теплоносителем, температура которого меняется во времени Q(t), то плотность теплового потока на поверхности определяется законом Ньютона: При параболическом распределении температур внутри рабочего тела тепловой поток на поверхности описывается соотношением: (6) - термическое сопротивление рабочего тела. Если подставить уравнение (6) в (5), то получим: ; где ; q0 – значение объемной плотности тепловыделения в начале нестационарного процесса; n(t) – функция, описывающая закон тепловыделения во времени.
: имеет размерность времени; называют постоянной времени для рабочего тела той или иной конфигурации. Для цилиндра: Для пластины: Значение определяет динамические характеристики цилиндра и пластины в нестационарном процессе. Для линейного во времени изменения температуры топлива , изменение температуры теплоносителя описывается формулой: рисунок: - максимальное отставание температуры рабочего тела от температуры теплоносителя, которое возникает после достаточно продолжительного подъема или снижения температуры составляет величину . Это отставание равно изменению температуры топлива за время . Выражение для для цилиндра и пластины можно записать как: - для цилиндра - для пластины Термическое сопротивление представляет собой сумму внутренних сопротивлений тела тепловому потоку и сопротивления теплоотдачи . Оксидный ТВЭл диаметром 6 мм. и толщиной оболочки 0, 4 мм. имеет =1, 5…2с. Для ТВЭл РБМК и ВВЭР до 8 с.
|