3. Расчёт распределения температуры теплоносителя по высоте активной зоны реактора

3.1. Построение зависимости изменения температуры теплоносителя по высоте активной зоны

Максимальная температура теплоносителя

где - коэффициент, учитывающий влияние условий

охлаждения топливных элементов

- эффективная высота активной зоны

- торцевая эффективная добавка при наличии железоводного отражателя.

Температура при средней тепловой нагрузке:

Максимальная величина температуры теплоносителя:

Числовые значения температур теплоносителя сведены в таблице 1.

1.836

-1.836

Рисунок 1. Распределение температуры теплоносителя по высоте активной зоны.

4. Расчёт распределения температуры стенки твэ по высоте твс

4.1. Построение графика изменения линейной средней тепловой нагрузки по высоте канала

где = 0,95 – доля тепла, выделяемая в ТВЭлах;

где - коэффициент неравномерности тепловыделений по высоте активной зоны

реактора

- торцевая эффективная добавка

4.2.Построение графика изменения максимальной тепловой нагрузки по высоте канала

Где _R=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

Числовые значения средней тепловой нагрузки сведены в таблице 1.

Рисунок 2. Изменение линейной тепловой нагрузки по высоте активной зоны.

4.3. Построение графиков температуры наружной и внутренней стенки 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:

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

Температура внутренней стенки оболочки:

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

˚С

4.3.1. Определение полного смоченного периметра ТВС

4.3.2. Определение эквивалентного диаметра

где - площадь поперечного (проходного) сечения канала для прохода теплоносителя внутри канала

4.3.3. Определим критерий Рейнольдса

где - средняя скорость теплоносителя;

- коэффициент кинематической вязкости среды, м²/с;

- коэффициент динамической вязкости среды, Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

Па ^. с;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

4.3.4. Определим критерий Прандтля

,

где -средняя изобарная теплоемкость теплоносителя, определяемая по давлению и средней температуре, кДж/(кг*К) т.е.

=f(р=15,5 МПа;t=305 )= 5.6275 кДж/(кг*К)

- это коэффициент теплопроводности

Находим коэффициент теплопроводности теплоносителя ( ) кВт/(м*К):

мВт/М*К;

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

Находим коэффициент теплопроводности теплоносителя ( ) кВт/(м*К):

мВт/М*К;

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

мВт/М*К

Критерий Прандтля:

; 0,97337

; 0,9601

; 0,95317

; 0,93592

; 0,92516

; 0,90772

;

Критерий Прандтля для :

; 1,3446

; 1,246

; 1,1929

; 1,1201

; 1,0717

; 0,9925

;

4.3.5. Определим критерий Нуссельта

622,67431

627,1795

637,27958

643,693

655,45725

670,67595

686,27957

701,67229

711,3132

726,996

733,53035

741,18978

Найдем значения для

620,09871

623,52604

628,22071

640,00431

649,45489

666,56875

685,77323

711,23437

744,19259

764,31057

795,24749

814,13846

843,45593

4.3.6. Определение коэффициента теплоотдачи при конвективном теплообмене

Найдем значения для :

4.3.7. Определение термического сопротивления теплоотдачи

где - обогреваемый периметр одного ТВЭла

Найдем для :

4.3.8. Определение величины термического сопротивления оболочки ТВЭла

где - коэффициент теплопроводности материала ТВЭл;

- наружный и внутренний диаметры ТВЭл.

Числовые значения температур стенок приведены в таблице 1.

Температуры наружной стенки оболочки по высоте ТВЭл

Рисунок 3. Распределение температуры наружной и внутренней оболочки ЯТ по высоте активной зоны.