Теплообмена за счёт парообразования и направленного движения

берётся из диапазона ÷ (литература [1]);

-средний поверхностный тепловой поток на участке от z_р

По формуле [51] определяем:

34) Определяем температуру теплоносителя по высоте канала определяется соотношением:

[53]

Расчёт ведётся до z=-0,084, где температура теплоносителя достигает насыщенного состояния и далее постоянна, что и отображено на рисунке [5].

Из соотношения [53] определяем значения температуры теплоносителя по высоте канала:

Z, м	-3,25	-2,6	-1,95	-1,3	-0,65		0,65	1,3	1,95	2,6	3,25
T, Cº	265,82	269,19	274,18	280,47	287,69	290,51	290,51	290,51	290,51	290,51	290,51

Полученные при расчётах данные в пункте [34] изображены на рисунке [5].

 

 

Рисунок 5 – Изменение температуры теплоносителя по высоте канала.

35) Определяем температуру оболочки твэла по высоте канала:

Определяем температурный перепад из соотношения:

[54]

где - коэффициент учитывающий энерговыделение в твэле

берётся из диапазона ÷ (литература [1]);;

(м) - тепловой периметр твэла;

- коэффициент теплообмена (рассчитанный в пунктах [29], [31],

[32], [33]).

По формуле [54] определяем при z=(-3,25):

Из соотношения [54] определяем температурный перепад по высоте канала:

Z, м	-3,25	-2,6	-1,95	-1,3	-0,65		0,65	1,3	1,95	2,6	3,25
, Cº	4,97	10,01	2,87	3,54	3,96	5,27	5,08	5,45	4,42	3,08	1,53

 

36) Определяем температуру оболочки твэла по высоте канала из соотношения:

[55]

Из соотношения [55] определяем температуру наружной оболочки твэла по высоте канала:

По формуле [55] определяем при z=(-3,25):

Z, м	-3,25	-2,6	-1,95	-1,3	-0,65		0,65	1,3	1,95	2,6	3,25
, Cº	269,97	278,05	275,86	283,03	291,05	295,78	295,59	295,96	294,93	293,59	292,04

Полученные при расчётах данные в пункте [36] изображены на рисунке [6].

Рисунок 6 – Изменение температуры наружной оболочки твэла по высоте канала.

37) Критическая тепловая нагрузка определяется из соотношения: [56]

где x_отн относительное паросодержание по высоте канала.

Из соотношения [56] определяем критическую тепловую нагрузку по высоте канала:

Z, м	-3,25	-2,6	-1,95	-1,3	-0,65		0,65	1,3	1,95	2,6	3,25
·10^6	3,19	3,15	3,08	2,99	2,88	2,77	2,65	2,55	2,46	2,39	2,35

38) Определяем коэффициент запаса до кризиса из соотношения:

[57]

Из соотношения [57] определяем критическую тепловую нагрузку по высоте канала:

Z, м	-3,25	-2,6	-1,95	-1,3	-0,65		0,65	1,3	1,95	2,6	3,25
		21,6	14,7	11,6	10,0	9,3	9,2	9,9	11,8	16,4	32,5

 

Полученные при расчётах данные в пункте [38] изображены на рисунке [7].

Рисунок 7 – Изменение запаса до кризиса теплообмена по высоте канала.

Минимальное значение соответствует:

 

Определение гидравлических потерь.

1) Определяем плотность смеси:

[58]

По формуле [58] определяем:

Для ядерных реакторов наиболее характерен турбулентный режим течения Re>2300. В случае изотермического течения в гладких трубах при Re=3·(10³÷10⁵)

[59]

а при Re>10⁵

[60]

Определяем обобщённый критерий Рейнольдса (литература [1]):

[61]

По формуле [61] определяем:

По формуле [59] определяем:

1) Потеря давления на конвективном участке:

Коэффициент сопротивления трения пучка стержневых твэлов, определяется соотношением:

[62]

где [63]

Следовательно, т.к. s/d =1,2:

Из условия [63] определяем:

По формуле [62] определяем:

Сопротивление на трение:

[64]

где высота канала до начала кипения:

По формуле [64] определяем:

 

На местные сопротивления:

[65]

Где

[66]

Обобщённый критерий Рейнольдса (литература 1):

[67]

По формуле [67] определяем:

Количество решёток по заданию: n_р=18→на расстоянии до начала кипения n_р=1342/400=4;

Здесь - коэффициент местного сопротивления дистанционирующей решётки в области однофазной жидкости;

где - проходное сечение пучка;

- проходное сечение решётки

По формуле [66] определяем:

По формуле [65] определяем:

Сопротивление на нивелирную составляющую:

[68]

По формуле [68] определяем:

 

2) Потеря давления на участке кипения:

Сопротивление на трение:

[69]

где

[70]

где

[71]

По формуле [71] определяем:

- динамическая вязкость для воды (приложение 1);

- динамическая вязкость для пара (приложение 1);

x= 0,14 – среднее массовое паросодержание в канале (из исходных данных)

По формуле [70] определяем:

коэффициент гидравлического сопротивления трения в пучке для однофазного потока;

[72]

где - коэффициент гидравлического сопротивления трения для однофазного потока в трубе;

коэффициент, учитывающий неподобие пучка и трубы.

[73]

Для пучков с относительным шагом :

[74]

доля площади канала, занятая твэлами («плотность» пучка):

[75]

где сечение пучка, занятое стержнями;

[76]

По формуле [76] определяем:

проходное сечение пучка;

[77]

По формуле [77] определяем:

По формуле [75] определяем:

По формуле [74] определяем:

По формуле [72] определяем:

По формуле [69] определяем сопротивление на трения при кипении:

Сопротивления на ускорение:

[78]

По формуле [78] определяем:

На местные сопротивления:

[79]

Где

x= 0,14 – среднее массовое паросодержание в канале (из исходных данных)

[80]

Коэффициент местного сопротивления дистанционирующей решётки в области развитого кипения с интенсификаторами теплообмена определяется из выражения:

[81]

где

где - проходное сечение пучка;

- проходное сечение решётки

По формуле [81] определяем:

где

для n_p = 18; 5,69∙13=73,97

где - проходное сечение пучка;

- проходное сечение решётки

Обобщённый критерий Рейнольдса определяем по формуле [67]:

Определяем истинное объёмное паросодержание при кипении:

[82]

Где

[83]

Критерий Вебера:

[84]

По формуле [83] определяем:

; где (м) [85]

где - диаметр отрывного пузыря

[86]

Из условий [84], [85] находим:

[87]

По формуле [87] определяем:

По формуле [83] определяем:

По формуле [82] определяем:

По формуле [80] определяем:

По формуле [79] определяем:

Нивелирная составляющая:

[88]

По формуле [88] определяем:

3) Полная потеря давления в средненагруженном канале:

[89]

Заключение по работе

В тепло-гидравлическом расчёте были установлены такие важные параметры как геометрические, включающее в себя диаметр и высоту активной зоны, тепло-гидравлические: тепловой поток, распределение температур и энтальпии по высоте канала, установлены координаты начала кипения, поверхностного и развитого кипения. Рассчитаны гидравлические потери.

Анализируя распределение температур наружной оболочки твэла вдоль канала, можно сказать, что температуры не достигают критических и поэтому обеспечивается надёжная работа как твэла, так и полностью ТВС.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: