Файл: Козырев, А. П. Теория тепловых и гидродинамических процессов в атомных энергетических установках учеб. пособие.pdf

поэтому процесс теплопроводности можно рассматривать раздельно для левой и правой частей стенки.

Тогда плотность теплового потока в сечении с коорди­ натой ос будет

где

98

Фурье

G/Ь

(3 .2 )

После подстановки зависимости (3 .2 ) в (3 .1 ) получим

Температурный напор можно выразить и через плотность теплового потока, которая через поверхность правой

99

После подстановки зависимости (3 .8 ) в (3 .7) получим

(3 .9 )

'ос

где ft = и - термическое сопротивление правой части

cm.

стенки.

Аналогичные выводы, выполненные для левой части стенки, приводят к следующим зависимостям*

- уравнение температурной кривой имеет вид

t,=tM- - | y ( x M-x)*';

- температурный напор равен

стенки.

Решая совместно уравнения (3 .7 ) и (ЗЛО ), можно оп­ ределить координату слоя с максимальной температурой

(3.12)

Хм“ % У + »

100

Для расчета максимальной температуры стенки при различ­ ных условиях теплоотвода от ее поверхностей необходимо

Если условия теплоотвода с обеих сторон стенки одина­

Термические сопротивления и температурные напоры пра­

где

При одностороннем охлаждении стенки максимальная

и температурный напор в стенке в соответствии с форму­ лами (3 .9 ) и ( З .Н ) будет равен

При расчете пластинчатых тепловыделяющих элементов ядерного реактора часто используют не удельный тепло­

101

пишется в виде

Приведенные выше выводы получены без учета зависи­ мости коэффициента теплопроводности Л от температуры, поэтому в расчетные формулы необходимо подставлять чис­ ленное значение Д , определенное по средней температу­ ре стенки

Так как в начале расчета iM неизвестна, то расчет не­

обходимо производить методом последовательных приближе­ ний. При больших перепадах температур может возникнуть

необходимость в учете зависимости коэффициента тепло­ проводности Л от температуры. Во многих случаях эту зависимость можно принять линейной:

("I + &Ъ).

Тогда для симметричной задачи ( т .е . при одинаковой ин­ тенсивности отвода тепла от обеих поверхностей пласти­ ны) на основании закона Фурье можно написать (рис. 3 .?)

t

Рис. 3 .2 . Плоская стенка, (симметричная задача)

102

\

и -}0i

§ I 1*. Теплопеое^ач <Х ц iwtАСТИНЧ8.Т0М ТвЦЛ^ВЫДбЛЯЮЩбМ элементе

В тепловыделяющих элементах реактора ядерное горю­ чее размещается в специальной защитной оболочке. Рассмот­ рим методику расчета температурных напоров в ТВЭЛ плас-

™ ^ атог° типа. Будем полагать, что интенсивность тепло­ отвода с обеих сторон пластинчатого ТВЭЛ различна.

основные обозначения, принятые при выводе расчетных Формул, приведены на рис! 3 .3 , г'де

Рис. 3 .3 . Пластинчатый тепловыделяющий элемент

ЮЗ