8. Гидравлический расчёт активной зоны яр

Целью гидравлического расчета реактора является определение расхода теплоносителя через ТВС, гидравлического сопротивления контура циркуляции теплоносителя и мощности циркуляционных насосов на его прокачку.

8.1. Определение потерь давления на трение при продольном омывании труб

При движении в каналах поток испытывает разнообразные воздействия, из которых наиболее значительным является трение, вызываемое вязкостью среды. В результате возникают потери на трение

где -коэффициент сопротивления трения, зависит от режима течения теплоносителя, геометрии канала, шероховатости поверхности, наличия или отсутствия подогрева теплоносителя в канале и т. п.

- длина и эквивалентный гидравлический диаметр канала;

- средняя плотность потока на участке;

- средняя скорость потока на участке;

- шаг решётки ТВЭлов;

- критерий Рейнольдса;

- коэффициент кинематической вязкости среды;

- коэффициент динамической вязкости среды;

- эквивалентный (гидравлический) диаметр канала;

8.2. Определение местных сопротивлений

Местные сопротивления обусловлены вихреобразованием при поворотах, в местах изменения сечения канала, при преодолении отдельных препятствий, изменяющих скорость и направление потока теплоносителя и т. п.

В пределах активной зоны ЯР основными местными сопротивлениями являются сопротивления на входе и выходе из ТВС и сопротивления дистанционирующих решеток.

где

- коэффициент местного сопротивления;

8.3. Нахождение изменения скоростного напора

Изменение скоростного напора учитывается для неизотермических потоков, когда скорости и плотности среды на входе и выходе из участка существенно отличаются, что и обуславливает дополнительную потерю давления. Потерю давления на ускорение потока определяют как разность количества движения на участке между двумя рассматриваемыми сечениями:

-пренебрегаем

8.4. Определение гидростатического напора

Гидравлические сопротивления, связанные с преодолением сил гравитации, называют гидростатическим напором или нивелирной (гравитационной) составляющей напора, то есть это гидростатическое давление столба циркулирующей среды.

где =9,81м²/с - ускорение свободного падения;

8.5. Определение полного сопротивления тракта

8.6. Определение доли мощности главных циркуляционных насосов, необходимой для прокачки теплоносителя

где - гидравлические потери в ЯР;

- расход через реактор;

- КПД ГЦН.

Заключение.

В ходе выполнения курсового проекта был проведён теплогидравлический расчёт ядерного реактора мощностью 3500 МВт, давлением 15.5 МПа. Был проведен расчет теплотехнической надежности ядерного реактора, основных конструкционных размеров, построены графики изменения основных расчетных величин и температур по высоте активной зоны ядерного реактора.

В результате расчёта сделаны следующие выводы – в целом данный реактор пригоден к эксплуатации. Его запас до кризиса теплоотдачи намного превышает минимально необходимый предел (К_зап >1) во всех точках активной зоны, то это значит, что в активной зоне осуществляется бескризисное охлаждение твэл (минимальное значение в данном расчете составляет К_зап =2,77701),т.е. в этом случае обеспечивается выполнение условия теплотехнической надежности активной зоны проектируемого водо-водяного реактора.