Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Тепловой расчет реактора БН.

Читайте также:
  1. II. Отнесение опасных отходов к классу опасности для ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ расчетным методом
  2. II. Порядок расчета платы за коммунальные услуги
  3. II. СПОСОБЫ РАСЧЕТА ТОЧКИ ОТДЕЛЕНИЯ ПАРАШЮТИСТОВ ОТ ВОЗДУШНОГО СУДНА.
  4. VI. Порядок расчета и внесения платы за коммунальные услуги
  5. А) расчеты с работниками банка по подотчетным суммам
  6. А). Расчет электроснабжения
  7. Автоматический регулятор мощности реактора (АРМР)

Вариант II

 

 

Исходные данные:

тепловая мощность реактора: Qтепл = 2000 × 106 Вт

теплоноситель: свинец

конструкционные материалы: сталь

температура теплоносителя на входе в активную зону: tвх = 350 0С

температура теплоносителя на выходе из активной зоны: tвых = 550 0С

подогрев теплоносителя в активной зоне: Dt = 200 0С

удельная энергонапряженность активной зоны: Qср = 500 × 106 Вт/м3

топливо: UC2 (дикарбид урана)

форма твс: квадратная

размер между центрами твс: sтвc = 85,2 × 10-3 м

зазор между твс: Δтвc = 1,5×10-3 м

толщина корпуса твс: dТВС = 2 × 10-3 м

твэлы: стержневые

решетка твэл: треугольная

число твэл в твс активной зоны: nтвэл = 121 шт

диаметр твэл в активной зоне: dтвэл = 7 × 10-3 м

толщина оболочки твэл: dоб = 0,35×10-3 м

диаметр топливного сердечника: dсерд = 6,2 × 10-3 м

число твэл в твс бокового экрана: nтвэл = 36 шт

диаметр твэл в боковом экране: dтвэл.Б.Э = 13,75 × 10-3 м

тепловыделение в активной зоне: Qа.з = 1800 × 106 Вт

тепловыделение в торцевом экране: Qа.з = 60 × 106 Вт

тепловыделение в боковом экране: Qа.з = 40 × 106 Вт

 

Основные характеристики жидкого свинца (Pb при 450°С):

плотность Pb: ρPb = 10530 кг/м3

изобарная теплоемкость:

коэффициент теплопроводности: lPb = 15,33

коэффициент кинематической вязкости: nPb = 19,19 × 10-8 м2/c

коэффициент температуропроводности: aPb = 9,69×10-6

Основные характеристики дикарбида урана:

коэффициент теплопроводности

температура плавления

 

I. Определение геометрических характеристик

Размеры активной зоны:

Объем активной зоны реактора:

Уплощение активной зоны b

Величина уплощения b выбирается по таблице:

Уплощения БН-350 БН-600 БН-800 БН-1600
(D/H)а.з. 1,4 2,0-2,7 2,5 3,5-5,0

Исходя из тепловой мощности выбираю коэффициент уплощения активной зоны b = 2,77

Диаметр активной зоны:

 

Радиус активной зоны реактора:

 

Высота активной зоны:

Площадь сечения активной зоны:

Толщина торцевых частей экрана:

Принимаю δт.э = 0,3 м.

Толщина бокового экрана:

Принимаю δб.э = 0,4 м.

Площадь бокового экрана:

 

Эффективная добавка по оси активной зоны:

dэф = На.з × 0,2

dэф = 0,87 × 0,2 = 0,174 м

 

Экстраполированная высота, вдоль которой идёт тепловыделение с максимумом в центральной плоскости и нулевым значением на торцах:

H = На.з + 2 × dэф

H = 0,87 + 2 × 0,174 = 1,218 м

 

Площадь сечения ячейки активной зоны:

 

Площадь сечения ТВС активной зоны:

 

Число ТВС в активной зоне:

 

где - доля, объема, занимаемая ячейками органов СУЗ, в первом приближении

= 0,05

Принимаю 301 шт

Число ячеек СУЗ в активной зоне:

Принимаю nсуз = 16 шт.

 

Число ТВС бокового экрана:

Принимаю nБ.Э = 244 шт.

 

Проходное сечение ТВС активной зоны:

 

Гидравлический периметр ТВС активной зоны:



 

Гидравлический диаметр ТВС активной зоны:

 

Проходное сечение ТВС бокового экрана:

Гидравлический периметр ТВС бокового экрана:

 

Гидравлический диаметр ТВС бокового экрана:

 

Тепловой периметр ТВС активной зоны:

 

Тепловой периметр ТВС бокового экрана:

 

 

II Определение теплогидравлических параметров активной зоны и бокового экрана.

 

 

Расход теплоносителя через активную зону:

 

Расход теплоносителя через боковой экран:

 

Скорость теплоносителя через активную зону:

 

Скорость теплоносителя через боковой экран:

 

Линейный тепловой поток в центральной плоскости активной зоны:

Коэффициент высотной неравномерности энерговыделения в активной зоне

 

 

Линейный тепловой поток в центральной плоскости бокового экрана:

Линейный тепловой поток по высоте канала в активной зоне:

,

Рис1.Линейного теплового потока по высоте канала в активной зоне

Линейный тепловой поток по высоте канала в боковом экране:

Загрузка...

,

Рис2. Линейного теплового потока по высоте канала в боковом экране

 

параметр Координата по высоте канала z, м.
-0.397 (-Hа.з/2) -0.3 -0.2 0.2 0.3 0.397 (Hа.з/2)
ql(z) 9,126×108 1,591×109 1,995×109 2,399×109 1,995×109 1,591×109 9,126×108
qб.э.(z) 6,869×107 1,247×108 1,536×108 1,806×108 1,536×108 1,247×108 6,869×107

Температура теплоносителя по высоте канала в активной зоне:

Рис3. Температуры теплоносителя по высоте канала в активной зоне

 

Температура теплоносителя по высоте канала в боковом экране:

Рис4. Температуры теплоносителя по высоте канала в боковом экране

 

параметр Координата по высоте канала z, м.
-0.35 (-Hа.з/2) -0.3 -0.2 0.2 0.3 0.35 (Hа.з/2)
TT(z) °С 360,15 383,70 397,00 452,33 508,47 530,60 556,22
Tб.э.(z) °С 359,82 382,03 395,45 503,55 524,77 550,04

 

 

Коэффициент теплоотдачи в активной зоне:

 

 

Коэффициент теплоотдачи в боковом экране:

 

 

 

Температура наружной поверхности ТВЭЛ активной зоны:

Коэффициент учитывающий энерговыделение в твэл

 

Рис5. Температуры наружной поверхности ТВЭЛ активной зоны

Температура наружной поверхности ТВЭЛ бокового экрана:

Рис6. Температуры наружной поверхности ТВЭЛ бокового экрана

 

параметр Координата по высоте канала z, м.
-0.35 (-Hа.з/2) -0.3 -0.2 0.2 0.3 0.35 (Hа.з/2)
Tоб.твэл(z) °С 360,4 383,0 397,2 452,6 508,9 556,5
Tоб. б.э.(z) °С 360,0 382,2 395,7 450,3 503,8 525,2 550,2

 

Температура топливного сердечника ТВЭЛ активной зоны вдоль центральной оси:

Наружный радиус ТВЭЛ:

Внутренний радиус ТВЭЛ:

Наружный радиус сердечника ТВЭЛ:

Средний радиус оболочки ТВЭЛ:

 

Температура топливного сердечника вдоль оси:

 

 

Рис7. Температуры топливного сердечника вдоль оси

Коэффициент теплопроводности дикарбида урана

Определим среднюю температуру топливного сердечника активной зоны вцентре:

Температура наружной поверхности сердечника:

при z = 0 (в центре по оси активной зоны)

для коэффициента теплопроводности дикарбида урана взятого для температуры Tср = 1800°К. получаем что вполне допустимо, и корректировки коэффициента теплопроводности не требуется.

 

Температура топливного сердечника твэл бокового экрана вдоль центральной оси:

Наружный радиус твэл:

Внутренний радиус твэл :

Наружный радиус сердечника твэл:

Средний радиус оболочки твэла:

Температура топливного сердечника вдоль оси:

Рис8.Температуры топливного сердечника вдоль оси

 

параметр Координата по высоте канала z, м.
-0.35 (-H0/2) -0.3 -0.2 0.2 0.3 0.35 (H0/2)
Tс(z) °С
Tс.б.э(z) °С

 

Перепад давления в реакторе:

шаг решетки:

шаг навивки:

коэффициент сопротивления трения:

коэффициент учитывающий геометрию пучка твэл

потери на трение:

число дистанционирующих решеток:

принимаю

тогда потери на местное сопротивление:

нивелирная составляющая давления:

Суммарный перепад давления в реакторе:

Па.

 

Заключение.

 

По результатам теплогидравлического расчёта реактора можно сделать выводы:

1. за счет высокого коэффициента теплоотдачи температура теплоносителя практически совпадает с температурой наружной оболочки твэла.

2. максимальная температура топливного сердечника находиться в центральной плоскости и составляет 2280°С, что лежит в допустимых пределах.

3. температуры теплоносителя и наружной оболочки твэла по высоте бокового экрана практически совпадают с аналогичными температурами в активной зоне, и в тоже время максимальная температура топливного сердечника за счёт более низкой тепловой нагрузки в боковом экране примерно в 1,7 раза меньше чем в активной зоне.

 

Список использованной литературы.

 

1. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы: Учебник для вузов.

– 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 325 с.: ил.

 

2. Белл. Д, Глестон С. Теория ядерных реакторов.

Перевод с англ. Под ред. В.Н. Артамкина. – М. Атомиздат, 1974. – 496 с.: ил.

 

3. Петров П.А. Ядерные энергетические установки.

– М. Госэнергоиздат, 1958. – 256 с.: ил.

 

4. Кириллов П. Л., Юрьев Ю. С., Бобков В. П. Справочник по теплогидравлическим

расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы).

Под общ. ред. П. Л. Кириллова. – 2-е изд., перераб. и доп.

– М.: Энергоатомиздат, 1990. – 360 с.: ил.

 

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 334 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Amazon World Zoo Park| Выбор правовой нормы.На данное Соглашение распространяется законодательство Государства Израиль, и оно составлено в полном соответствии с последним.

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.076 сек.)