Богословская Г.П. Все лекции ТМО
.pdf
Распределение температуры в канале с
тепловыделением
подогрев теплоносителя на участке от входа до сечения z
уравнение баланса тепла для элемента канала длиной dz
q |
(z) dz = М c |
p |
dt |
||||||
l |
|
|
|
|
|
|
|
||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q(z) P dz = М |
|
c |
p |
dt |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
q |
l |
= q P |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt = |
|
ql (z) |
dz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
М c p |
|
|
|
|
|
|
|
z
t f (z)= tвх + ( М 1c p ) 0 ql (z) dz
41
tf
q
z |
z |
z |
|
z |
z |
z |
ТВС БН-600 |
Твэл БН-350 |
Тепловыделяющий элемент (твэл)
газовый зазор
оболочка
Механизмы теплообмена в твэле:
Т. Теплопроводность с внутренними источниками тепла
Г.з. Сложный ТО: Теплопроводность Излучение Контактный ТО
……
О. Теплопроводность без внутренних источников тепла
Т/нос. Конвективный ТО
топливо теплоноситель
Распределение температуры в твэле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
(z) |
R |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
= |
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
4 T |
|
|
зазор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
з |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
t |
(z) |
q(z) |
= |
q (z) |
= |
q(z) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
3 |
|
k |
|
P k |
|
|
|
|
|
|
|
|
газовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k – коэффициент теплопередачи
оболочка
топливо
|
|
|
|
|
|
|
to (z) |
q(z) o |
= |
ql (z) o |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P o |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
q(z) |
|
q |
(z) |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
(z) = |
|
= |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
Р – периметр |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
tmax (z)= tж + Δt + Δto + Δt з + ΔtT
45
tw
tf q
z |
z |
z |
|
z |
z |
z |
Распределение температуры в канале ВВЭР
1 |
– теплоноситель; |
|
|
2 – наружная поверхность оболочки; |
|
||
3 |
– внутренняя поверхность оболочки; |
|
|
4 |
- наружная поверхность топливной таблетки; |
|
|
5 – центр таблетки топлива |
|
||
47 |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Распределение температуры в канале БН
1 – теплоноситель;
2 – наружная поверхность оболочки;
3 – внутренняя поверхность оболочки;
4 - наружная поверхность топливной таблетки;
5 – центр таблетки топлива
48
Остаточное тепловыделение
Отработанное топливо, выгруженное из реактора, содержит радиоактивные продукты деления и актиноиды, накопившиеся в топливе за время нахождения его в реакторе.
Интенсивность тепловыделения смеси актиноидов и продуктов деления прямо пропорциональна мощности реактора и спадает во времени
N0
|
N( ) |
0,1 |
|
−0,2 |
− 0,087 |
( + 2 10 |
7 |
−0,2 |
|
|
|
N |
|
|
) |
|
|||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- мощность реактора перед остановкой, Вт; |
- время после остановки, с. |
|||||||||
Время после остановки
N
1час
1сутки 1 месяц
|
|
ВВЭР-1000 |
РБМК-1000 |
БН-600 |
N |
, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
No=19600 |
No=2120 |
No=3980 |
|
|
|||
1,64 |
320 |
34,8 |
65,3 |
|
0,73 |
143 |
15,5 |
29,1 |
|
0,23 |
45,1 |
4,9 |
9,2 |
|
49
СТАЦИОНАРНЫЕ
ПРОЦЕССЫ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
50