- •Содержание
- •Глава 1 Конструкция реактора ввэр-1000………………………..……………7
- •Глава 2 Исходные данные………...……………………………………………..18
- •Глава 3 Теплогидравлический расчет…………………..………………………23
- •Обозначения и сокращения
- •Введение
- •Глава 1 Конструкция реактора ввэр-1000
- •1.1 Реакторная установка ввэр-1000
- •1.2 Конструкция реактора ввэр-1000
- •1.3 Принцип действия реакторной установки
- •1.4 Назначение, состав и устройство комплекса кассет и его составных частей
- •Глава 2 Исходные данные
- •2.1 Почему нужен теплогидравлический расчет реакторов?
- •2.2 Задачи тгр
- •2.3 Исходные данные
- •2.4 Критерии оценки безопасности
- •Глава 3 Теплогидравлический расчет
- •3.1 Определение геометрических характеристик активной зоны
- •3.2 Определение теплогидравлических характеристик активной зоны
- •9) Определим температуру теплоносителя по высоте канала (для твс средней и максимальной нагрузки) по формулам:
- •Литература
Глава 3 Теплогидравлический расчет
3.1 Определение геометрических характеристик активной зоны
Определение теплогидравлических параметров:
-
Объем активной зоны:
-
Диаметр активной зоны:
-
Площадь одной ячейки:
где: – расстояние между соседними ТВС, мм
-
Количество ячеек:
Принимаем количество ячеек равным: N=161 шт.
-
Площадь сечения ТВС «под ключ»:
-
Проходное сечение кассеты по теплоносителю:
Площадь одного ТВЭЛа:
Площадь центральной трубки:
Площадь трубки под стержни регулирования:
Площадь трубки для детекторов замера энерговыделений:
Внутренняя площадь оболочки чехла:
Тогда площадь чехла:
Проходное сечение кассеты по теплоносителю:
-
Площадь проходного сечения ячейки:
-
Гидравлический диаметр треугольной решетки:
-
Высота а.з. с учетом экстраполированной добавки:
-
Полная поверхность пучка ТВЭЛов в одной ТВС:
3.2 Определение теплогидравлических характеристик активной зоны
Определение теплогидравлических параметров
-
Средняя температура теплоносителя на выходе из активной зоны:
-
Средняя температура теплоносителя в активной зоне:
Теплоемкость находим из таблицы по температуре и давлению на входе в зону:
-
Расход теплоносителя через активную зону:
Определение гидравлических параметров:
Активную зону разбиваем на 14 равных участков по высоте, высота одного участка равна:
Расход теплоносителя через одну ТВС:
-
Перепад давления по высоте:
Считаем изменение температуры теплоносителя по высоте линейной, и в первом приближении считаем перепад давления по формуле:
- коэффициент трения;
– местное сопротивление, создаваемое дистанционирующей решёткой;
N – количество ячеек;
ʋ(z) – удельный объем на участке
Местные сопротивления принимаем
Сопротивление трением по высоте активной зоны:
Число Рейнольдца считаем по формуле:
W(z) (м/с2) – скорость на участке
µ(z) (м2/с) – динамическая вязкость на участке
Скорость теплоносителя определяем по формуле:
Sк (м2) – проходное сечение кассеты по теплоносителю
ʋ(z) (м3/с)– удельный объем на участке
Параметры определяем по таблицам Ривкина для каждого участка по высоте.
Результаты вычислений сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Результат расчета перепада давления по высоте
№ |
Z |
T (◦С) |
P (кПа) |
ʋ(z),·10-3 (м3/кг) |
µ(z), ·10-3 (м2/с) |
W(z) (м/с) |
Re(z)·105 |
|
1 |
-1,775 |
280 |
16 |
0,013 |
1,307 |
9,567 |
6,669 |
5,34 |
2 |
-1,521 |
282,071 |
15,98 |
0,0142 |
1,313 |
9,468 |
6,701 |
5,401 |
3 |
-1,268 |
284,143 |
15,96 |
0,0141 |
1,32 |
9,368 |
6,734 |
5,449 |
4 |
-1,014 |
286,214 |
15,95 |
0,0141 |
1,326 |
9,268 |
6,767 |
5,497 |
5 |
-0,761 |
288,286 |
15,93 |
0,0140 |
1,333 |
9,173 |
6,802 |
5,546 |
6 |
-0,507 |
290,357 |
15,91 |
0,0140 |
1,34 |
9,075 |
6,837 |
5,595 |
7 |
-0,254 |
292,429 |
15,89 |
0,0140 |
1,347 |
8,978 |
6,873 |
5,646 |
8 |
0,000 |
294,5 |
15,87 |
0,0139 |
1,355 |
8,881 |
6,911 |
5,697 |
9 |
0,254 |
296,571 |
15,86 |
0,0139 |
1,362 |
8,782 |
6,950 |
5,749 |
10 |
0,507 |
298,643 |
15,84 |
0,0139 |
1,37 |
8,683 |
6,989 |
5,802 |
11 |
0,761 |
300,714 |
15,82 |
0,0138 |
1,378 |
8,583 |
7,031 |
5,856 |
12 |
1,014 |
302,789 |
15,82 |
0,0138 |
1,386 |
8,484 |
7,073 |
5,911 |
13 |
1,268 |
304,857 |
15,78 |
0,0137 |
1,395 |
8,383 |
7,117 |
5,968 |
14 |
1,521 |
306,929 |
15,76 |
0,0137 |
1,404 |
8,282 |
7,163 |
6,025 |
15 |
1,775 |
309 |
15,74 |
0,0136 |
1,413 |
8,181 |
7,189 |
6,132 |
Перепад давления по высоте активной зоны составляет:
-
Коэффициент неравномерности по объему активной зоны реактора: Kv=2,3
Коэффициент неравномерности по высоте а.з. реактора:
Отсюда следует коэффициент неравномерности по радиусу а.з. реактора:
-
Линейный тепловой поток в центральной плоскости для кассеты средней нагрузки:
Среднее энерговыделение кассеты:
-
Линейный тепловой поток в центральной плоскости для кассеты максимальной нагрузки:
-
Найдем распределение тепловой нагрузки по высоте активной зоны (для кассет средней и максимальной нагрузки) по формулам:
Для кассет средней нагрузки:
Для кассет максимальной нагрузки:
Результаты сведем в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
Результаты вычислений тепловой нагрузки по высоте АЗ для кассет средней и максимальной нагрузки
№ |
Z |
, ·106 (Вт/м) |
, ·106 (Вт/м) |
1 |
-1,775 |
0,533 |
0,853 |
2 |
-1,521 |
2,195 |
3,511 |
3 |
-1,268 |
3,756 |
6,009 |
4 |
-1,014 |
5,144 |
8,230 |
5 |
-0,761 |
6,296 |
10,074 |
6 |
-0,507 |
7,159 |
11,454 |
7 |
-0,254 |
7,693 |
12,308 |
8 |
0,000 |
7,873 |
12,597 |
9 |
0,254 |
7,692 |
12,308 |
10 |
0,507 |
7,158 |
11,452 |
11 |
0,761 |
6,294 |
10,071 |
12 |
1,014 |
5,142 |
8,227 |
13 |
1,268 |
3,753 |
6,005 |
14 |
1,521 |
2,192 |
3,507 |
15 |
1,775 |
0,530 |
0,848 |
Построим зависимость изменения тепловой нагрузки по высоте а.з.:
Рисунок 1 - Изменение тепловой нагрузки по высоте канала для ТВС средней и максимальной нагрузки