- •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
3.1.4 Расчет потерь на трение в блоке защитных труб
Между нижней и средней опорными плитами БЗТ в референтном реакторе ВВЭР-1000 расположены:
61 защитная труба органов СУЗ диаметром 0,170 м;
60 защитных труб чехлов каналов контроля нейтронных измерений (КНИ) и температуроного контроля (ТК) диаметром 0,108 м;
30 защитных труб чехлов каналов КНИ и ТК диаметром 0,03 м
Так как все защитные трубы имеют различный диаметр необходимо рас считать эквивалентный диаметр БЗТ:
где живое сечение и смачиваемый периметр рассчитываются по формулам:
Толщина нижней опорной плиты БЗТ
м.
Тогда длина участка:
Скорость в БЗТ:
Число Рейнольда:
Для всех трех вариантов число Рейнольдса попадает в диапазон:
Следовательно, коэффициент сопротивления трения определяется как:
Тогда потери на трение в БЗТ:
Пример расчёта по формулам 86-92 для первого варианта:
Результаты расчётов для второго и третьего варианта приведены в таблице 36.
Таблица 36 – Расчет потерь на трение в блоке защитных труб
|
3,88 |
5,02 |
6,76 |
|
10,21 |
7,45 |
5,05 |
|
68,13 |
66,63 |
65,15 |
|
0,599 |
0,447 |
0,310 |
|
2,552 |
||
|
2,50 |
3,43 |
5,05 |
|
1,28 |
1,31 |
1,34 |
|
0,00597 |
0,00596 |
0,00594 |
|
0,051 |
0,128 |
0,400 |
3.1.5 Расчет потерь на трение в выходном патрубке
Длина и диаметр выходного патрубка соответственно:
Площадь живого сечения в выходном патрубке:
Количество ГЦТ равно 4, следовательно, количество выходных патрубков также равно 4, значит расход в одном патрубке равен:
Тогда скорость в выходном патрубке равна:
Число Рейнольда:
Число Рейнольдса попадает в диапазон:
В соответствии с таблицей 33 коэффициент сопротивления трения рассчитывается как:
Тогда потери на трение во входном патрубке составляют:
Итоговые потери на трение рассчитываются как сумма потерь на входе, в опускном участке, активной зоне, блоке защитных труб, на выходе:
Таблица 37 – Результаты расчётов потерь на трение
|
3,88 |
5,02 |
6,76 |
|
0,226 |
||
|
0,578 |
0,730 |
0,950 |
|
27,66 |
44,54 |
77,30 |
|
0,051 |
0,128 |
0,400 |
|
0,254 |
||
|
28,8 |
45,9 |
79,1 |
3.2 Расчет гидравлических потерь на местные сопротивления
Гидравлическая схема, использованная для расчёта потерь на трение, состоит из нескольких частей:
Вход в реактор
Поворот на 180˚
Прохождение через перфорированное днище шахты
Прохождение через дистанционирующие решетки
Прохождение нижней решетки блока защитных труб
Поворот на 90˚
Расчет потерь на местные сопротивления при прохождении через перфорированную обечайку шахты
Прохождение перфорированной обечайки блока защитных труб
Выход из реактора
Потери на трение на каждом из участков определяются по формуле:
где
коэффициент
местного сопротивления
участка.
