7. Определение координат и паросодержания зоны поверхностного кипения

7.1. Определение критерия Рейнольдса

где

- средняя тепловая нагрузка в расчёте на единицу поверхности ТВЭла;

- плотность воды при давлении насыщения,

- плотность пара при давлении насыщения,

- коэффициент поверхностного натяжения при температуре насыщения,

- коэффициент кинематической вязкости на линии насыщения,

- скрытая теплота парообразования.

7.2. Определение относительной энтальпии в точке начала кипения

где - скорость циркуляции или скорость воды,

нагретой до температуры насыщения;

- критическое давление для воды;

7.3. Определение координаты начала поверхностного кипения

где

где - энтальпия воды на линии насыщения;

- энтальпия теплоносителя в точке начала кипения;

7.4. Определение массового паросодержания в сечении с относительной энтальпией

где:

-истинное объёмное паросодержание ;

Рисунок 5 – Определение зоны поверхностного кипения.

8. Расчёт температуры ядерного топлива по высоте ТВЭла

8.1. Определение термического сопротивления газового зазора

где - теплопроводность газового зазора;

- внутренний диаметр оболочки ТВЭла;

- диаметр таблетки ядерного топлива;

- толщина газового зазора;

- средний радиус зазора.

тогда,

Для максимальных значений:

тогда,

Результаты вычеслений изменения термического сопротивления газового зазора по высоте ТВЭла сведены в таблицу 10

Таблица 10 – Изменение термического сопротивления газового зазора по высоте ТВЭла

Z, м	-1,77	-1,18	-0,88	-0,59	-0,44	0	0,44	0,59	0,88	1,18	1,77
	2.435	2.489	2.514	2.537	2.546	2.569	2.579	2.579	2.575	2.565	2.531
	16.972	16.606	16.43	16.293	16.23	16.09	16.029	16.02	16.051	16.11	16.330
	2.478	2.617	2.679	2.729	2.745	2.7637	2.765	2.762	2.751	2.725	2.615
	16.682	15.791	15.43	15.143	15.06	14.96	14.95	14.96	15.027	15.17	15.806

8.2. Определение температуры наружной поверхности ядерного топлива

_,

где - перепад температуры в контактном слое ТВЭла.

Результаты определения температуры наружной поверхности ядерного топлива по высоте активной зоны приведены в таблице 11

Таблица 11-изменение температуры наружной поверхности ядерного топлива по высоте активной зоны

Z, м	-1,77	-1,18	-0,88	-0,59	-0,44	0	0,44	0,59	0,88	1,18	1,77
	62.38	178.94	223.33	255.85	267.25	280.98	263.92	251.66	218.07	173.61	60.02
	174.09	483.11	595.20	675.11	704.01	741.62	698.77	667.14	579.65	464.16	164.95

;

Найдем значения для :

;

Результаты определения температуры наружной поверхности топлива по высоте активной зоны приведены в таблице 12

Таблица 12 – изменение температуры наружной поверхности топлива по высоте активной зоны

Z, м	-1,77	-1,18	-0,88	-0,59	-0,44	0	0,44	0,59	0,88	1,18	1,77
	361.053	495.56	548.43	588.47	603.16	624.36	610.56	598.41	563.48	515.76	390.58
	486.91	842.83	975.47	1072.49	1108.37	1159.51	1118.12	1084.25	988.41	859.88	523.69