- •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
3.1.1 Расчет потерь на трение во входном патрубке
Длина и диаметр входного патрубка соответственно равны:
Площадь живого сечения во входном патрубке:
Количество ГЦТ равно 4, следовательно, количество входных патрубков также равно 4, значит расход в одном патрубке равен:
Тогда скорость во входном патрубке равна:
Число Рейнольда:
Корпус реактора сделан из стали 15Х2НМФА.
На внутренней поверхности всего корпуса
выполнена плакировка сталью 08Х18Н10Т.
Данная сталь относится к аустенитному
классу, высота бугорков шероховатости
Тогда:
В соответствии с таблицей 33 коэффициент сопротивления трения рассчитывается как:
Тогда потери на трение во входном патрубке составляют:
3.1.2 Расчет потерь на трение на опускном участке
Длина опускного участка определяется по Error: Reference source not found:
В референтном реакторе ВВЭР-1000 добавка на толщины выгородки к диаметру активной зоны равна:
Тогда внутренний диаметр шахты:
Толщина шахты в зоне опускного участка
Тогда
наружный диаметр шахты:
Толщина кольцевого зазора на опускном
участке равняется
Внутренний
диаметр корпуса реактора на опускном
участке равен:
Площадь живого сечения кольцевого зазора на опускном участке:
Скорость теплоносителя в кольцевом зазоре:
Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по диаграмме 2-7 (Error: Reference source not found). Гидравлический диаметр, согласно диаграмме, равен:
Число Рейнольдса:
Для всех трех вариантов число Рейнольдса попадает в диапазон:
Тогда коэффициент сопротивления трения:
Рисунок 29 – Диаграмма 2-7
Коэффициент сопротивления трения с поправкой на кольцевой зазор равна:
Поправка на кольцевой зазор определяется из диаграммы 2-7 с учетом соотношения:
Потери давления на трение на опускном участке определяются как:
Пример расчёта по формулам 70-80 для первого варианта:
Результаты расчётов для второго и третьего варианта приведены в таблице 34.
Таблица 34 – Расчёт потерь на трение на опускном участке
|
3,88 |
5,02 |
6,76 |
|
3,935 |
3,460 |
2,987 |
|
4,055 |
3,580 |
3,107 |
|
4,571 |
4,096 |
3,623 |
|
3,496 |
3,111 |
2,727 |
|
6,48 |
7,28 |
8,31 |
|
0,516 |
||
|
2,74 |
3,07 |
3,51 |
|
0,00264 |
||
|
0,887 |
0,874 |
0,858 |
|
1,05 |
||
|
0,00278 |
||
|
0,578 |
0,730 |
0,950 |
3.1.3 Расчет потерь на трение в активной зоне
Потери на трение в активной зоне учитывают обтекание затесненного пучка твэлов. Гидравлический диаметр пучка твэлов примем равным эквивалентному диаметру пучка, рассчитанному в разделе 2.7:
Длина твэла:
Число Рейнольда определяется для максимальных скоростей в активной зоне:
Оболочка твэла сделана из циркониевого
сплава Э-110. Примем высоту бугорков
шероховатости
Тогда число Рейнольдса попадает в
диапазон:
Следовательно, коэффициент сопротивления трения определяется как:
Поправка для треугольной решетки твэлов равна:
где при
коэффициент
равен:
Тогда потери на трение в активной зоне:
Пример расчёта по формулам 81-85 для первого варианта:
Результаты расчётов для второго и третьего варианта приведены в таблице 35.
Таблица 35 – Расчёт потерь на трение в активной зоне
|
3,88 |
5,02 |
6,76 |
|
3,7 |
||
|
0,01107 |
||
|
3,59 |
4,65 |
6,27 |
|
0,0098 |
0,0094 |
0,0090 |
|
4,42 |
||
|
0,0114 |
0,0110 |
0,0105 |
|
21,03 |
33,86 |
58,73 |
