- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Тепловой расчет
- •2.1. Определение геометрических характеристик твс
- •2.2 Определение геометрических параметров активной зоны
- •2.3 Определение коэффициентов неравномерности активной зоны
- •2.4 Гидравлическое профилирование
- •2.5 Распределение тепловых потоков по радиусу активной зоны
- •2.6 Распределение тепловых потоков по высоте активной зоны
- •2.7 Распределение температур теплоносителя и наружной поверхности оболочки твэла по высоте активной зоны
- •2.8 Распределение температуры внутренней поверхности оболочки твэла по высоте активной зоны
- •2.9 Распределение температуры наружной поверхности топливной таблетки по высоте активной зоны
- •2.10 Распределение температуры в центре топливной таблетки по высоте активной зоны
- •2.11 Распределение температуры в ячейке твс
- •2.12 Расчет коэффициента запаса до кризиса теплообмена первого рода
- •2.12.1 Методика Безрукова ю.А.
- •2.12.2 Методика Смолина в.П.
- •2.12.3 Выбор методики и расчет коэффициента запаса
- •3. Гидравлический расчет
- •3.1. Расчет гидравлических потерь на трение
- •3.1.1 Расчет потерь на трение во входном патрубке
- •3.1.2 Расчет потерь на трение на опускном участке
- •3.1.3 Расчет потерь на трение в активной зоне
- •3.1.4 Расчет потерь на трение в блоке защитных труб
- •3.1.5 Расчет потерь на трение в выходном патрубке
- •3.2 Расчет гидравлических потерь на местные сопротивления
- •3.2.1 Расчет потерь на местные сопротивления на входе в реактор
- •3.2.2 Расчет потерь на местные сопротивления при повороте на 180˚
- •3.2.3 Расчет потерь не местные сопротивления при прохождении через перфорированное днище шахты
- •3.2.4 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через дистанционирующие решетки
- •3.2.5 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через нижнюю решетку блока защитных труб
- •3.2.6 Расчет потерь на местные сопротивления при повороте на 90˚
- •3.2.7 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через перфорированную обечайку блока защитных труб
- •3.2.8 Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через перфорированную обечайку шахты
- •3.2.9 Расчет потерь на местные сопротивления на выходе из реактора
- •3.3 Гидравлический расчет потерь на ускорение
- •3.4 Гидравлический расчет нивелирных потерь
- •3.5 Расчет в главном циркуляционном трубопроводе
- •3.6 Расчет потерь в парогенераторе
- •3.7 Расчет суммарных потерь в первом контуре
- •3.8 Расчет потерь при гидроиспытаниях
- •4. Обоснования выбора варианта активной зоны
- •5. Выбор главного циркуляционного насоса
- •6. Прочностной расчет
- •6.1 Прочностной расчет корпуса реактора
- •6.1.1 Прочной расчет эллиптического днища
- •6.1.2 Прочностной расчет обечайки без отверстия
- •6.1.3 Прочностной расчет обечайки в зоне холодных патрубков
- •6.1.4 Прочностной расчет обечайки в зоне горячих патрубков
- •6.1.5 Расчет обечайки на прочность с одиночным отверстием
- •6.2 Расчет оболочки твэла на прочность
- •6.2.1 Расчет толщины на начало кампании
- •6.2.2 Расчет толщина твэла при номинальном режиме эксплуатации
2.11 Распределение температуры в ячейке твс
Для всех частей твэла были получены
распределения температур по высоте
активной зоны, а именно для: теплоносителя,
оболочки твэла, газового зазора и
топливной таблетки. Параметры каждой
точки в сечении
были занесены в таблицу 25.
Таблица 25 – Распределение температур в ячейке ТВС
|
|
|
|
|
|||
0 |
1514,3 |
1939,8 |
2782,5 |
3,87 |
641,5 |
717,4 |
825,0 |
3,90 |
385,2 |
398,1 |
417,4 |
4,55 |
345,8 |
347,2 |
348,9 |
6,45 |
320,0 |
320,0 |
320,0 |
Рисунок 24 - Распределение температур по радиусу в ячейке ТВС в сечении для
Рисунок 25 - Распределение температур по радиусу в ячейке ТВС в сечении для
Рисунок 26 - Распределение температур по радиусу в ячейке ТВС в сечении для
2.12 Расчет коэффициента запаса до кризиса теплообмена первого рода
Для нормальных условий эксплуатации в теплогидравлическом проекте активной зоны необходимо выполнить обоснование отсутствия кризиса теплообмена первого рода на поверхности наиболее теплонапряженных твэлов. Отсутствие данного кризиса характеризует параметр, называемый коэффициентом запаса до кризиса теплообмена, который определяется как:
где
критический
тепловой поток;
действительный
тепловой поток с поверхности твэла.
Существует несколько методик определения критического теплового потока. В данной работе критический тепловой поток необходимо определять, как минимальное значение из корреляций КТП ОКБ «ГИДРОПРЕСС» (корреляция Безрукова Ю.А.) и «НИКИЭТ» (корреляции Смолина В.Н.) по формуле:
2.12.1 Методика Безрукова ю.А.
Формула Ю.А. Безрукова имеет вид:
где
относительная
энтальпия, определяема по формуле:
Коэффициенты
определяется соответственно:
где
Пример расчёта по формулам 60-64 при для первого варианта:
Результаты аналогичных расчётов по всей высоте активной зоны для всех вариантов приведены в таблицах 26-28.
Таблица 26 – Определение критического теплового потока по методике Ю.А. Безрукова для
|
|
|
|
|
|
1765 |
-0,057 |
0,202 |
1,14 |
2748,7 |
2973,7 |
1412 |
-0,063 |
0,204 |
1,14 |
2762,4 |
3045,8 |
1059 |
-0,082 |
0,210 |
1,14 |
2801,9 |
3263,5 |
706 |
-0,111 |
0,219 |
1,14 |
2861,4 |
3631,8 |
353 |
-0,148 |
0,230 |
1,14 |
2933,0 |
4151,2 |
0 |
-0,189 |
0,243 |
1,14 |
3008,8 |
4808,8 |
-353 |
-0,229 |
0,255 |
1,14 |
3081,1 |
5564,1 |
-706 |
-0,266 |
0,267 |
1,14 |
3143,6 |
6340,9 |
-1059 |
-0,295 |
0,276 |
1,14 |
3191,7 |
7030,2 |
-1412 |
-0,314 |
0,282 |
1,14 |
3221,7 |
7510,0 |
-1765 |
-0,321 |
0,284 |
1,14 |
3232,0 |
7683,1 |
Таблица 27 – Определение критического теплового потока по методике Ю.А. Безрукова для
м |
|
|
|
|
|
1765 |
-0,057 |
0,202 |
1,14 |
3558,1 |
3132,6 |
1412 |
-0,063 |
0,204 |
1,14 |
3575,9 |
3210,2 |
1059 |
-0,082 |
0,210 |
1,14 |
3627,1 |
3444,9 |
706 |
-0,111 |
0,219 |
1,14 |
3704,0 |
3842,5 |
353 |
-0,148 |
0,230 |
1,14 |
3796,7 |
4405,1 |
0 |
-0,189 |
0,243 |
1,14 |
3894,8 |
5119,6 |
-353 |
-0,229 |
0,255 |
1,14 |
3988,5 |
5943,1 |
-706 |
-0,266 |
0,267 |
1,14 |
4069,3 |
6792,9 |
-1059 |
-0,295 |
0,276 |
1,14 |
4131,6 |
7549,0 |
-1412 |
-0,314 |
0,282 |
1,14 |
4170,4 |
8076,4 |
-1765 |
-0,321 |
0,284 |
1,14 |
4183,8 |
8266,9 |
Таблица 28 – Определение критического теплового потока по методике Ю.А. Безрукова для
м |
|
|
|
|
|
1765 |
-0,057 |
0,202 |
1,14 |
4793,1 |
3326,6 |
1412 |
-0,063 |
0,204 |
1,14 |
4817,1 |
3411,0 |
1059 |
-0,082 |
0,210 |
1,14 |
4886,0 |
3666,8 |
706 |
-0,111 |
0,219 |
1,14 |
4989,8 |
4101,1 |
353 |
-0,148 |
0,230 |
1,14 |
5114,5 |
4717,6 |
0 |
-0,189 |
0,243 |
1,14 |
5246,8 |
5503,5 |
-353 |
-0,229 |
0,255 |
1,14 |
5372,9 |
6412,9 |
-706 |
-0,266 |
0,267 |
1,14 |
5481,8 |
7354,9 |
-1059 |
-0,295 |
0,276 |
1,14 |
5565,7 |
8195,7 |
-1412 |
-0,314 |
0,282 |
1,14 |
5618,0 |
8783,5 |
-1765 |
-0,321 |
0,284 |
1,14 |
5636,0 |
8996,0 |

м