2. Расчет геометрических характеристик решетки активной зоны.

Площадь сечения шестиугольной ячейки

(6.3)

= 0,04742 м²

Эквивалентный диаметр активной зоны

(6.4)

= 3,251 м

В

(6.5)

ысота активной зоны с учетом экстраполированной добавки

H = H₀ + 2 = 3,66 м

Объем активной зоны

(6.6)

= 29,0448 м³

Относительный шаг решетки твэлов

(6.7)

= 1,40

Внутренний диаметр оболочки твэла

d

(6.8)

_вн = d – 2_об = 7,7 мм

Средний диаметр оболочки твэла

(6.9)

(6.10)

= 8,4 мм

Наружный диаметр топливного сердечника

d_с = d_вн – 2_заз = 7,5 мм

Средний диаметр зазора между оболочкой твэла и топливным сердечником

(6.11)

= 7,6 мм

Площадь сечения стержней ТВС

(6.12)

= 0,02268 м²

П

(6.13)

роходное сечение ячейки

s_яч = f_яч – f_ст = 0,02474 м²

Гидравлический периметр ТВС

П

(6.14)

_г = (nd + n_пd_п + n_ктd_кт) = 9,674 м

Гидравлический диаметр ТВС

(6.15)

(6.16)

= 0,01023 м

Тепловой периметр ТВС

П_т = dn = 8,920 м

Тепловой диаметр пучка твэлов в тепловыделяющей сборке

(6.17)

= 0,01110 м

П

(6.18)

лощадь поверхности нагрева одного твэла

F_тв = dH₀ = 0,10006 м²

П

(6.19)

лощадь поверхности нагрева в одной ТВС

F_твс = F_твn = 31,219 м²

П

(6.20)

олная поверхность нагрева в активной зоне

F_АЗ = F_твсn = 5463,3 м²

3. Расчет тепловых потоков и параметров теплоносителя по высоте активной зоны.

Коэффициент неравномерности энерговыделения по объему активной зоны принимаем равным K_V = 2,8.

Коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте

(6.21)

= 1,51

Линейный тепловой поток в центральной плоскости реактора:

• в расчете на средненагруженный твэл

(6.22)

= 25,41 кВт/м;

• в расчете на максимально нагруженный твэл

(6.23)

= 47,25 кВт/м.

Расход теплоносителя через активную зону

(6.24)

= 17817,7 кг/с

Средний расход теплоносителя через одну ТВС

(6.25)

= 101,815 кг/с

Расход теплоносителя в расчете на один твэл

(6.26)

= 0,32633 кг/с

Значения линейных тепловых потоков в расчетных точках по высоте активной зоны определяются по следующим формулам:

(6.27)

;

Распределение тепловой нагрузки на единицу поверхности твэла:

;

(6.28)

Распределение энтальпии теплоносителя по высоте активной зоны:

(6.29)

;

Распределение относительных энтальпий по высоте активной зоны

(6.30)

;

Таблица 6.3

Координата расчетной точки	z, м	-1,75	-1,50	-1,00	-0,50	0,00	0,50	1,00	1,50	1,75
Энтальпия	h, кДж/кг	1283,0	1286,4	1304,9	1335,8	1373,5	1411,2	1442,1	1460,6	1464,0
	hmax, кДж/кг	1283,0	1289,3	1323,6	1381,1	1451,3	1521,5	1579,0	1613,3	1619,6
Относительная энтальпия	xотн	-0,396	-0,393	-0,373	-0,340	-0,299	-0,259	-0,225	-0,206	-0,202
		-0,396	-0,390	-0,353	-0,291	-0,216	-0,140	-0,078	-0,042	-0,035
Температура	tт, oC	290,0	290,6	294,1	299,9	306,7	313,3	318,5	321,5	322,0
	tтmax, oC	290,0	291,2	297,6	308,1	320,0	330,9	339,0	343,3	344,0
Удельный объем	v, 10-3 м3/кг	1,337	1,339	1,352	1,373	1,401	1,431	1,458	1,475	1,478
	vmax,10-3 м3/кг	1,337	1,341	1,364	1,407	1,466	1,537	1,606	1,653	1,662
Плотность	, кг/м3	747,9	746,8	739,6	728,3	713,8	698,8	685,9	678,0	676,6
	max, кг/м3	747,9	745,7	733,1	710,7	682,1	650,6	622,7	605,0	601,7
Изобарная теплоемкость	cp, кДж/кгК	5,230	5,243	5,317	5,439	5,628	5,849	6,052	6,197	6,226
	cpmax, кДж/кгК	5,230	5,255	5,390	5,667	6,110	6,785	7,635	8,240	8,340
Теплопроводность	, Вт/мК	0,5780	0,5770	0,5709	0,5609	0,5479	0,5345	0,5234	0,5166	0,5153
	max, Вт/мК	0,5780	0,5759	0,5649	0,5452	0,5202	0,4934	0,4705	0,4578	0,4557
Динамическая вязкость	, 10-6 Пас	92,6	92,4	91,0	88,7	86,1	83,4	81,3	80,1	79,8
	max,10-6 Пас	92,6	92,1	89,6	85,5	80,7	76,0	72,1	70,0	69,6
Кинематическая вязкость	, 10-6 м2/с	0,1238	0,1237	0,1230	0,1218	0,1206	0,1193	0,1185	0,1181	0,1179
	max, 10-6 м2/с	0,1238	0,1235	0,1222	0,1203	0,1183	0,1168	0,1158	0,1157	0,1157
Число Прандтля	Pr	0,838	0,839	0,847	0,861	0,884	0,912	0,940	0,960	0,964
	Prmax	0,838	0,841	0,855	0,889	0,948	1,044	1,165	1,260	1,280

Далее, используя таблицы теплофизических параметров воды [1] и [6], по известным значениям среднего давления теплоносителя и его энтальпии в 9 расчетных точках находим распределение параметров теплоносителя по высоте для среднего и максимально нагруженного твэлов. Результаты см. в таблице 6.3.

В таблице 6.4 приведены численные значения тепловых потоков, найденные по формулам (6.27) и (6.28) и усредненные по высоте.

Таблица 6.4

z, м	-1,75	-1,50	-1,00	-0,50	0,00	0,50	1,00	1,50	1,75
ql, кВт/м	1,74	7,10	16,61	23,11	25,41	23,11	16,61	7,10	1,74
qlmax, кВт/м	3,24	13,21	30,89	42,97	47,25	42,97	30,89	13,21	3,24
qs, кВт/м2	57,3	233,5	546,1	759,7	835,5	759,7	546,1	233,5	57,3
qsmax, кВт/м2	106,6	434,2	1016	1413	1554	1413	1016	434,2	106,6

Среднее значение теплового потока по высоте максимально нагруженного твэла

(6.31)

= 832,5 кВт/м²