4.4. Расчёт распределения температуры в твэл

Температура поверхности ТВЭЛ на i участке определяется соот- ношением:

t_сi  t_i  q_i /_i . (4.40)

_{В случае кипения водяного теплоносителя на i участке для опре-}

деления превышения температуры поверхности ТВЭЛ

^t_сi

относительно

^{температуры насыщения t}_s

для давления, равного давлению в 1 конту-

ре, используются соотношения:

_

2 / 3

_

_{3 / 2 }

_{t  t}

_{ t }

_{ t  }

_ 0 i _

_{, (4.41)}

_где

^{ci s}

0 ^{1 }

_^{ }



^{qi }

^t ₀

0.36

^{ 0.51  q}_i

_{ exp 8.65  10} ^3

_{t s} _{, (4.42)}

^q_i ^{ q}_i ^{ }_i ^t_s ^{ t}_i  ^{. (4.43)}

В режиме равновесного кипения на участке

^q_i ^{ q}_i ^:

_{t  t}

_

 t 

_{ t  }

_ 0

2 / 3

_

^{3 / 2} 



_(4.44)

^{ci s}

0 ^{1   .}

_^{  qi }

4 . 4 . 1 . Т е м п е р а т у р а н а п о в е р х н о с т и т о п л и в н о й т а б л е т к и

Температура на поверхности топливной таблетки определяется соотношением:

^t_ТТi ^{ t}_ci ^{ t}_1i ^{ t}_2i ^{, (4.45)}

где

^t_1i

– перепад температуры на оболочке ТВЭЛ,

^t_2i

– перепад тем-

пературы в зазоре между оболочкой и топливной таблеткой.

_{Для цилиндрического ТВЭЛ:}

_qi

^{t1i } _{ t}

_ ^{ R}2

_{ ln} ^R2 _{, (4.46)}

_R

w ci 1

где

^_w ^t_ci 

– коэффициент теплопроводности материала оболочки при

температуре t_ci .

Температура на внутренней поверхности оболочки ТВЭЛ опреде- ляется по соотношению:

ci ci 1

t ^  t  t . (4.47)

_{Перепад температуры в зазоре:}

^t2i

_ ^qi

^_з ^t_ci ^

 R₁

_{ ln} ^{R1   з} _{, (4.48)}

^R₁

где

^_з ^t_ci 

– коэффициент теплопроводности зазора (газ, жидкометал-

_

лическая прослойка) при температуре

_{оболочкой и топливной таблеткой.}

^t_ci ^{, } _з

– толщина зазора между

Для плоского ТВЭЛ или для случаев:

^ _з ^{ R}₁ ^,

^R₂ ^{ R}₁ ^{ R}₂

зна-

_{чения перепадов температуры определяются соотношениями:}

_qi

^{t1i } _{ t}

_ ^{ } w ^,

_{t }

w ci

^q_i

_{  ,}

з c

2i _

_^t _ ^з

где  _w

– толщина оболочки ТВЭЛ.

4 . 4 . 2 . Р а с п р е д е л е н и е т е м п е р а т у р ы в т о п л и в н о й т а б л е т к е

Для цилиндрической топливной таблетки, расположенной в ТВЭЛе на i участке распределение температуры по радиусу описывает- ся соотношением:

t_{i } r _

^{ t}ТТi

R

_ ^qvi _ ²

_{4 t } ^ТТ

 r ²

_ , (4.49)

где

^_{Т }^t_{TTi }

Т ТТi

– коэффициент теплопроводности топлива при температуре

t_TTi , r – текущее значение координаты 0  r  R_TT .

Температура в центре топливной таблетки, расположенной в

_{ТВЭЛе на i участке:}

_{q  R}²

_{t  t}

_{ vi ТТ}

Цi ТТi

_{4 t}

_ ^{. (4.50)}

T ТТi

Для оценки значения температуры в центре топливной таблетки, расположенной в центре A3 (z = 0, r = 0), используется соотношение:

_{max 2}

Ц ТТ

_t ^max _{ t} ^max _ ^qv

_4

_{ RТТ}

_t max _ ^{, (4.51)}

T ТТ

_{где максимальное значение температуры на поверхности топливной}

таблетки

max

t

TT

определяется так же, как и

_max

t_TTi с заменой в соответствую-

^{щих выражениях величины q}_i

на q .

Соотношением (4.49) следует воспользоваться один раз для расчё- та распределения температуры в топливной таблетке, расположенной в центре A3:

_{t (r )  t} ^max _

q

_max

v

_{   R}²

_{ r} 2 _{ . (4.52)}

^ТТ _4

_t ^{max ТТ}

T ТТ