Основные понятия
10. Теплопередача - перенос тепла от одного (греющего) теплоносителя к другому (нагреваемому) через твердую стенку
|
|
|
|
q 1 (t f 1 tw1) |
|
|
(t f 1 |
tw1) q 1 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
(tw1 tw2 ) |
|
|
(tw1 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
tw2 ) q |
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
q 2 (tw2 t f 2 ) |
(tw2 |
t f 2 ) q 1 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||
I |
II |
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|||||
Конв |
Теплопров |
Конв |
|
(t |
|
|
t |
|
|
) q |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
f 1 |
|
f |
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Термические сопротивления |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
21
Основные понятия
Термические сопротивления
R1 1 1 |
конвективное со |
|
стороны 1 |
R2 |
кондуктивное |
|
(стенки) |
R3 1 2 |
конвективное |
со стороны 2 |
полное термическое сопротивление
R R1 R2 R3 1 1
1 2
коэффициент
теплопередачи
1 |
|
Вт/(м2К) |
|
k |
|
|
|
RT |
|
||
k численно равен плотности теплового потока, передаваемого через стенку при температурном напоре равном одному градусу.
22
Основные понятия
q |
|
(t f 1 |
t f |
2 ) |
|
||
|
1 |
|
|
1 |
|
||
|
|
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
q k (t f 1 t f 2 )
23
Электро-тепловая аналогия
Закон Ома для участка электрической цепи
I U
Rэ
Ui I Riэ
Аналогия: |
I q |
|
U t |
|
Rэ RТ |
q t
RT
ti q RTi
24
Многослойная плоская стенка
Полное термическое сопротивление
1 |
n |
i |
R k |
|
|
|
i 1 |
i |
плотность теплового потока
q k T1 T2
T1, T2 – температуры на стенки
разность температур в слое
T 
дерево металл бетон q
T1 
T2<T1 
x
Д М Б
Д М , Б М
ti qRi q i
i
25
Греческий алфавит
|
|
|
|
|
|
|
|
|
альфа |
бета |
гамма |
дельта |
эпсилон |
дзета |
эта |
тета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йота |
каппа |
лямбда |
мю |
ню |
кси |
омикрон |
пи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ро |
сигма |
тау |
ипсилон |
фи |
хи |
пси |
омега |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ
27
Деление U 235
Масса любого ядра меньше суммы масс нуклонов его составляющих Внутренняя энергия ядра E m c2
Энергия, содержащаяся в ядре:
энергия, обусловленная ядерными силами, которая делает возможным существование ядра
поправка на силы типа поверхностного натяжения энергия, обусловленная электрическим (кулоновским) отталкиванием
Энергия Е для каждого изотопа вычисляется, если известно
m mi mo
где m0 - масса изотопа; mi - сумма масс нуклонов, составляющих изотоп
28
Деление U 235
Два пути для извлечения ядерной энергии:
соединение легких ядер (синтез); расщепление тяжелых ядер на осколки
В обоих случаях ядерная энергия –
энергия связи протонов и нейтронов.
А
Энергия связи, приходящаяся на один нуклон
При сжигании 1кг угля выделяется 3,5 106 Дж
При делении 1кг U235 - 8,2 1013 Дж
29
Деление U 235
U 23592
|
МэВ |
|
|
|
Е кин. осколков деления |
= 165-167 |
выделяется |
||
Е кин. нейтронов деления = 5 |
|
|||
|
мгновенно |
|||
Энергия мгновенного |
|
|
||
|
10-12 с |
|||
-излучения |
= 6-7 |
|||
Энергия -частиц при распаде |
|
|
||
продуктов деления |
= 6-8 |
выделяется |
||
Энергия -распада |
|
|||
|
постепенно |
|||
продуктов деления |
= 7-10 |
|||
|
||||
теряется, поскольку
Энергия нейтрино = 10-12 не взаимодействует с материалами
реактора
Полная энергия |
~200-205 МэВ/дел |
|
30