Файл: Лабинский Ю.В. Корабельные ядерные реакторы учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
p ic . 13. Кольцевой блок ядерного горючего I , покрытый защитными оболочками 2, помещен в рабочий канал 3 . Меж ду блоком ядерного горючего и оболочками находится кон тактный слой 4 . Двухстороннее охлаждение ТВЭЛ может осу ществляться при параллельной движении теплоносителя во внешнем и внутреннем каналах и при последовательном движении теплоносителя через каналы (канал в виде труб ки Фильда). В энергетических реакторах чаще применяет ся параллельная схема охлаждения кольцевого ТВЭЛ. По добная схема и будет рассматриваться в дальнейшем.
При двухстороннем охлаждении ТВЭЛ кольцевого |
типа |
|||||
для любого по ходу теплоносителя |
сечения канала наи |
|||||
|
|
большая температура ядерно |
||||
|
|
го горючего будет иметь мес |
||||
|
|
то внутри блока ядерного го |
||||
|
|
рючего, |
в |
точке, характери |
||
|
|
зуемой некоторнм радиусом |
||||
|
|
. Величина радиуса |
||||
|
|
зависит |
от |
геометрии ТВЭЛ, |
||
|
|
коэффициентов теплопроводно |
||||
|
|
сти соответствуй ^ материа |
||||
|
|
лов, условий охлаждения по |
||||
|
|
верхностей |
и разности |
темпе |
||
|
|
ратур |
теплоносителя во |
внеш |
||
|
|
нем и внутреннем каналах. В |
||||
|
|
общем случае величина |
г п |
|||
Рис. 13, Схема |
рабочего |
по ходу |
теплоносителя |
будет |
||
меняться |
с |
изменением коор |
||||
канала |
с коль |
динаты |
.■ |
. Максимальная |
||
цевым ТВЭЛ |
||||||
температура ядерного горюче го в блоке может быть определена из рассмотрения усло вий теплоотвода во внутренний и внешний каналы:
58
где
где
-- |
г в н |
2SH / £H |
OS.SH |
H.SH n/t«\ |
, . |
|
2 |
IІН |
|
’ fc ft, < ^ |
^ |
+/?л j, |
(71) |
t - |
|
= г- |
||||
г in
t T |
- |
температура теплоносителя во внутренней |
||||||
г SH |
канале |
в |
сечении z |
, град; |
||||
тепловая нагрузка ТВЭЛ по внутреннему ка |
||||||||
|
- |
|||||||
|
|
налу на I и в тон хе |
с еч ен а , ххах/и-ч ) |
|||||
~ 8н |
-O & .S H |
к . SH |
f |
(ff |
|
|||
|
|
|
|
> *л |
~ твР,аічѳс1соѳ сопротивленіе |
|||
|
|
|
|
|
|
теплоотдачи я тѳрняческне |
||
|
|
|
|
|
|
сопротивления теплопровод |
||
|
|
|
|
|
|
ности оболочки, контактно |
||
|
|
го слоя и ядѳрнего горючего для внутренне |
||||||
|
|
го |
канала соответственно. |
|||||
Указанные сопротивления определяются фориулани: |
||||||||
|
|
|
R K — L |
п г - г р о ^ |
||||
|
|
|
« |
|
ц ы 6: * , |
^кКОА |
||
d. SH |
|
|
|
|
|
' öS ^вн |
|
|
- |
диаиетр |
внутреннего канала, и; |
||||||
öS |
|
|
|
|
|
|
|
|
■6H - |
коэффициент теплоотдачи для внутреннего |
|||||||
|
|
канала, |
ккал/и2- ч•град; |
|||||
|
|
|
Л |
SH |
|
OS-SH |
t f t |
lo5 |
|
|
|
|
2ПЛ |
кка/і |
|
|
|
оБ |
|
SH |
SH |
|
|
|
где 1 |
'-OS’ - нарухннй и внутренний радиусы обо |
|||
|
лочки, |
и; |
|
|
ft! г - |
коэффициент |
теплопроводности кате риала обо |
||
|
лочки ТВЭЛ, |
ккал/и•ч•градj |
||
|
|
tu |
,ін |
|
|
*Г= 2%Л. |
н ч град/ккал, |
||
|
|
|
|
|
59
где |
(н |
и |
Ьн |
- |
|
|
__ |
Xj |
|
наружный и внутренний радиусы |
|||||
|
J K |
|
|
|
контактного слоя, м* |
||
|
- |
коэффициент |
теплопроводности материала кон |
||||
|
|
|
тактного |
слоя, |
ккал/ к-и-град* |
||
|
|
|
|
|
|
-и |
|
|
ß nH- J — |
5 7 |
ТнТ. - і |
м-ч-град/ккал, |
|||
где |
г п |
- |
радиус, соответствующий максимальной тем- |
||||
|
|
|
пературе |
ядерного горючего, |
и* |
||
|
т. * |
- |
внутренний радиус блока ядерного горючего, |
||||
|
' |
|
ккал/ м-ч-град. |
|
|
||
Максимальная температура ядерного горючего в блоке мокет быть определена аналогичным образом при помощи величин, характеризующих теплоотдачу во внешний канал:
|
|
2Н |
гн |
г н / м |
«<5.Н |
„ / к ч |
|
|
К |
|
= Іг |
* ?, К ^ |
+?> < |
) |
(72) |
где |
£ г |
- |
температура теплоносителя в наружном ка- |
||||
|
зн |
|
нале |
в сечении |
с координатой г |
, град* |
|
^- тепловая нагрузка ТВЭЛ по внешнему кана
|
лу на I |
м в |
том же сечении, ккал/Ъ -ч; |
||
н |
о5.н |
к.н |
і ц |
~ соответствующие тер |
|
* |
‘ |
|
|
||
|
мические сопротивления; равны |
||||
|
|
|
об |
Сг7 --- |
|
/ |
. об.н |
Z |
|||
____ Е |
|||||
|
Р, |
= - |
|
||
|
|
2ПЛ о5 |
^ " 2itÄ |
||
60
г |
г с |
2 г |
—— |
* л" - |
1- |
ч п л ^ |
( и ) - * -
Величина радіуса ъп , на которой температура ядерноге горючего достигает своего максимального зна чения, нохет бить наедена нз выраженіи [I]
( И )
|
|
1 |
^ OS.H |
к.н |
|
н |
|
|
|
J} = Ч71Лf |
+ R\ |
+R* |
|
■> |
|
||
|
|
1 |
_ oS.grt |
к .8 ц |
|
Ви |
|
|
|
В = |
|
|
|
|
|
|
|
і и Ц - „ |
|
„ к.Вм |
|
|
|
„ н _ |
||
С = |
X .J |
п *-и |
о І н |
„ о £ ё н |
||||
|
|
|
+ е * |
|
|
■ |
||
і |
!L Л г |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
При равенстве |
температур |
теплоносители |
во вмоммем и |
|||||
внутреннем канавах, т .е . при |
, ян |
, |
г SH |
|||||
|
|
|
інраже- |
|||||
ние для |
ч. |
уироиаетм: |
|
|
|
|
|
|
н.2
Вэтом случае велмчмна ~г-м не зависит от коорди ната г . Следовательно, распределение тепдоваделонні
61
