Файл: Лабинский Ю.В. Корабельные ядерные реакторы учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
I I . После определения термического сопротивления теплоотдачи находим термические сопротивления теплопро
водности для оболочки /Р* |
, контактного слоя /?А |
и блока ядерного горючего ^ |
/ |
по соответствующим |
формхулам, приведенным в § 8 .
12. Определяем максимальную температуру оболочек тепловыделяющих элементов и ядерного горючего по фор
мулам (82) - |
(8 5 ). Соответствующие значения |
коэффициен |
|
тов горячего |
канала оцениваются |
по прототипу |
или по |
данным табл. |
I . Следует иметь в |
виду, что в |
табл. I |
приведены предельные значения указанных коэффициентов. В реальном ядернон реакторе не могут иметь место одно временно все неблагоприятные условия. Поэтому расчет ные значения коэффициентов горячего канала могут быть меньше произведения всех численных значений индивиду альных коэффициентов таблицы.
13. По_принятым значениям скоростей теплоносителя
в канале |
и)т |
я полученным |
значениям максимальных тем |
||||
ператур |
ядерного |
горючего |
|
|
|||
max |
|
|
|
|
max |
|
|
t m |
и оболочек |
t öS |
|
|
|||
строятся |
графики |
|
fГwax7І |
|
|
||
- h ( < ) |
|
» |
|
С * - |
|
|
|
= fiz (u>r) |
, как |
это пока |
|
|
|||
зано на рис. Іб . |
|
|
|
|
|||
Зная |
предельно |
допус |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Рис. Іб . Зависимость тем |
||
тимые температуры материа |
пературы |
ядерного |
|||||
ла сердечника |
ТВЭЛ |
и мате |
горючего |
и оболоч |
|||
риала его |
оболочки, |
легко |
ки ТВЭЛ от скороо- |
||||
ти теплоносителя |
|||||||
определить и допустимые
85
мöS
скорости теплоносителя и/г доп и ш-т3ок . Из двух полученных скоростей в качестве расчетной принииаен ту,
которая |
|
инеет наиненьиие |
значения. |
|
14 . |
|
После определения допустимой скорости теплоно |
||
сителя |
по формулам (88) - |
(91) находки размеры активной |
||
зоны Н |
ч |
И |
. |
|
При проектировавнн первых энергетических ядерных реакторов с водяннн теплоносителей не допускалось по верхностное кипение воды. В этой случае тепловой рас чет реактора производился в порядке, указанном вние. В
современных энергетических реакторах, охлаидаеннх водой, допускается пузырьковое поверхностное кипение на части джинн рабочего канала. При налички пузнрькомго поверх ностного кипени водлного теплоносителя теплоотдача от ТВЭЛ к воде увеличивается в 3-5 раз. Температура стен ки тепловнделящего элемента падает. Пак показнвают рас четы, температура оболочек ТВЭЛ при налички пристеноч ного пузырькового кипени воды превынает температуру васниени всего на 6-8°С .
При расчете реакторов с водяным охлаждением темпе ратуре оболочек ТВЭЛ иохет быть определена сначала без
учета приетеночного кипени. |
Затон нз сравнени кривой |
|||
/ ( и ) |
, |
постреепой |
для конкретного эиачени |
|
скорости |
tör |
, |
с пряной, соответствувцой температуре |
|
васнцени |
t |
, определяется наличие или отсутствие |
||
поверхностного |
кипения и протяженнесть уч асти канала, |
|||
на котором оно |
имеет месте, (рис. 1 7 ). |
|||
Значение тоипературн оболочки ТВЭЛ на этом участке\ может быть определено не известней формуле И.Т.Аладміа
86
|
|
|
|
|
-S'.0,3 |
|
|
|
где |
г |
- |
тепловая |
нагрузка в сечения канала |
о ко |
|||
Hn1 |
||||||||
|
|
ординатой |
2 |
, ккал/н^«ч. При косинусо |
||||
|
|
|
||||||
|
|
|
идальной распределении нейтронного |
пото |
||||
|
|
|
ка по высоте |
канала значение |
о г_ |
бу- |
||
|
|
2 |
Q* ß c |
C0s(ßc z ) , |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
ZPsin(ßc~—) |
(IOO) |
|
Рис, 17. Определение области поверхностного кипения
где р - перинетр теплообмена сборки |
ТВЭЛ, н. После |
||
подстановки этого |
выражения |
в формулу |
для |
t oS получаем с |
учетом коэффициента |
горя |
|
чего канала
87
£ |
-f- |
FCLQ« ß c 1° 6 |
0,3 |
|
cos(ßcz) |
||||
t Об |
5 |
(4-0,10Sts) |
||
|
U |
|
|
|
|
|
ZP^ ( ß c i ) |
(IO I) |
Прж наличии пузырькового кипенжя в канале температу ра ядерного горючего может быть определена нз выражения
ъ |
|
= t es+ |
Q*ßc |
п оБ „ |
|
|
|
п |
|
R + R + R |
cos |
О Ѵ ) ■ ( 102) |
|||
|
о5 |
|
|||||
|
|
|
Zsin(ß-j) |
л |
■Л ЛА |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поскольку температура оболочки при наличии поверх ностного кипения незначительно превышает температуру насыщения воды, при оценочных расчетах она может оцени ваться по соотноиеиию
|
**{>=ь 5+(6 +8 ) Ь |
(ЮЗ) |
||
|
|
|
|
|
При расчете температур ТВЭЛ значение коэффициента |
||||
теплоотдачи |
может |
быть определено по следующим эк |
||
спериментальным формулам |
[б]: |
|
|
|
- для пластинчатых и кольцевых ТВЭЛ с двухсторонним |
||||
охлаждением |
|
|
|
|
|
|
|
0, 2 S |
' |
' с = ~ 0 , 0 2 1 К * - вР ^ ’( р - |
(104) |
|||
|
|
|
; |
|
- для кольцевых ТВЭЛ с односторонне охлаждением |
||||
|
А, |
_ _ _ |
/ ОІ, |
|
|
+ |
= 0 , * 6 * [ f ) |
(105) |
|
|
|
|
|
|
(при обогреве |
внутренней трубы) |
для 0 ,2 < -----с |
1 ,0 ; |
|
|
|
|
et. |
|
88
|
|
|
|
|
и |
= oL |
( |
\ 0,Ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
<* |
z |
|
(106) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
d< |
|
|
||
(при обогреве наружной трубы) д і |
I . В форму |
||||||||||
0 < |
|||||||||||
лах |
(І0 5 )-(І0 6 ) |
ы. |
определяется |
по формуле (104) |
, а |
||||||
d 1 |
и |
о/г |
- |
внутренний |
и наружный диаметры хольцевой |
||||||
цели; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
- |
для пучков |
гладких стерней |
круглого |
сечения |
|
|||||
|
|
|
|
|
ct |
Л |
C R e ’eP ? г |
|
|
||
|
|
|
|
|
— |
(107) |
|||||
|
|
|
|
|
|
d.9KS |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С = 0 , 0 2 6 - —- - 0 . 0 0 6 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
для |
пучкоі |
с |
треугольной |
реметкой |
(/, 1< |
< 1^) |
м |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
С = 0,042 ~ - 0 ,0 1 4 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
для |
пучков |
с |
квахратиой реметкой |
( 1,1 < |
< 1,3) . |
||||||
В формулах, енределящнх С :
-расстояние между центрами стержней в пуч ках;
d - диаметр стержня.
Формулы (104) - (107) примениш при
2 • І0^< Re < ІО5 и 0 , 6 < Р г < 7 ,0 .
Выше уже указывалось, что при наличии пристеночно го кипения температура оболочки превниает температуру
89
