GOSy_teoria_2013

описывается формулой: Ф(R, z)= Ф kv J0(2,405 R/Rаз) cos( z/Hаз).

Объемная плотность энерговыделения в материале стержня определяется соотношением: qVст z ΔE Φ R, z Σn,α 1,33 , где E 3,696 10-13 Вт с.

Рис.13 Распределение qv в центральном стержне СУЗ по высоте активной зоны.

Температуру поверхности стержня можно определить по соотношению:

коэффициент теплоотдачи. Расчет представлен в приложении II. Распределение температуры по радиусу:

111

Рис.14 Распределение температуры в центральном стержне СУЗ по радиусу.

Изменение температуры ТН при движении в ТК.

Подогрев ТН на каждом участке определяется соотношением:

Δti , где Срi – удельная теплоемкость ТН при температуре на i-ом

участке.

При расчете используется следующая процедура: Температура ТН на i-ом участке:

вычисления повторяются, и определяется значение ti c использованием уточненного значения Срi.

Рис.5 Распределение температуры теплоносителя по высоте активной зоны

Распределение температуры в наиболее энергонапряжённом блоке замедлителя.

112

Вграфитовом замедлителе выделяется до 7% тепловой мощности реактора. Максимально напряжённые условия эксплуатации соответствуют блокам замедлителя, находящимся в центре АЗ.

При расчёте используются следующие приближения:

4.Тепловыделение в замедлителе обусловлено только процессами замедления нейтронов и поглощения гамма квантов.

5.Вся кинетическая энергия нейтронов превращается в тепловую за счёт упругих взаимодействий.

6.Тепловыделение за счёт упругого замедления нейтронов пропорционально плотности делений.

Вэтом приближении для блока замедлителя, размещённого в центре АЗ,

En=5 МэВ – энергия нейтронов деления; Ef=200 МэВ – энергия деления;

s – замедляющая способность графита;

s – средняя замедляющая способность материала АЗ (гомоген. АЗ);=4 6 – характеризует отношение энерговыделения гамма квантов к

энерговыделению нейтронов в графитовом блоке.

При проведении расчётов можно допустить, что температуры на внутренней и внешней поверхностях трубы ТК равны.

Температуру на внутренней поверхности трубы ТК можно

66. Коэффициент теплоотдачи, локальный коэффициент теплоотдачи, поправки на тепловую и гидравлическую стабилизацию

Коэффициент теплоотдачи на i-ом участке определяется как произведение:

i i0 zi qi ;

113

скорости от её значения во внешнем потоке до нуля на стенке (вследствие прилипания вязкой жидкости к твёрдой поверхности). Аналогично внутри П. с. плавно изменяются температура и концентрация.

Толщина d динамического П. с. определяется как то расстояние от поверхности тела (или от границы раздела жидкостей), на котором скорость в П. с. можно практически считать равной скорости во внешнем потоке.

Значение d зависит главным образом от числа Рейнольдса, причём при ламинарном режиме течения d ~ l×Re-0.5, а при турбулентном - d ~ l×Re-0.2, где

l - характерный размер тела.

Характер течения в П. с. оказывает решающее влияние на отрыв потока от поверхности обтекаемого тела. Причина этого заключается в том, что при наличии достаточно большого положительного продольного градиента давления кинетическая энергия заторможенных в П. с. частиц жидкости становится недостаточной для преодоления сил давления, течение в П. с. теряет устойчивость и возникает т. н. отрыв потока При больших скоростях внешнего потока (газа) внутри П. с. происходит

переход кинетической энергии молекул в тепловую, вследствие чего локальная температура (газа) увеличивается.

68. Типы кипения, влияние кипения на теплопередачу теплоносителю. Критический тепловой поток. Кризис теплообмена 1-го и 2-го рода. Пароциркониевая реакция.

Кипением называют процесс парообразования в толще жидкости. Кипение можно создать нагревом поверхности или тепловыделением в

объёме.

Пузырьковое кипение – от поверхности отделяются пузырьки пара. Пленочное кипение – кипение, которое приводит к образованию

сплошного слоя пара. Слой, который не омывается водой или другим теплоносителем уменьшает теплообмен во много раз, это ухудшает тепломассообмен между поверхностью и теплоносителем (пленочное кипение). Кризисом теплоотдачи называют резкое ухудшение теплообмена между поверхностью нагрева и жидкостью, связанное с высыханием (срывом) жидкой пленки с теплоотдающей поверхности и ведущей к резкому возрастанию её температуры. Плотность теплового потока, при которой происходит такое явление – критическая плотность.

При пузырьковом кипении происходит перемешивание жидкости и теплообмен улучшается.

Положительные стороны кипения:

115

1.действующее давление, при той же самой температуре теплоносителя и расходе, уменьшается. А это гораздо более лёгкая и дешевая конструкция контура многократной принудительной циркуляции.

2.снижается скорость потока при том же самом давлении и той же температуре на выходе.

3.уменьшение падения давления P по АЗ.

4.увеличение температуры выхода при том же самом давлении и

tтвэл.

Кризис теплообмена первого рода (при кипении в большом объеме) -

режим возникновения пленочного кипения в трубах теплообменника, когда паровая фаза полностью оттесняет жидкость от стенки и теплоотдача резко падает.

Кризис теплообмена второго рода - режим, который может возникнуть при кипении в трубах с увеличением массового паросодержания. Он связан со срывом жидкости со стенки в ядро потока, с недостаточным орошением стенки из ядра или полным отсутствием такого орошения и высыханием остаточной пленки

116

69. Парообразование и кипение как факторы, влияющие на реактивность различных типов реакторов.

Влияние на реактивность удельного содержания пара учитывается паровым коэффициентом реактивности-динамическим коэффициентом, зависящим непосредственно от мощности. По определению он равен изменению реактивности вследствие единичного изменения паросодержания:п= п/mп, где п–изменение , обусловленное изменением средней плотности теплоносителя на различных уровнях мощности; mп–массовая доля пара в пароводяной смеси.

Количество пара в активной зоне зависит от мощности реактора и изменяется практически при неизменной температуре теплоносителя. Данный эффект проявляется лишь после того, как температура теплоносителя становится равной температуре насыщения. Знак парового коэффициента реактивности может быть любым.

В ВВЭР с ростом паросодержания увеличивается утечка нейтронов. Для редких решеток ТКР может быть положительным из-за влияния параметра . В тесных решетках наибольшее влияние на оказывает , которая дает отрицательный вклад при увеличении паросодержания.

Для ВВЭР кипящего типа определяющим является паровой эффект реактивности п, имеющий отрицательный паровой коэффициент реактивности. Рост парообразования уменьшает количество замедлителя в активной зоне, снижая и наоборот.

В ЯР с графитовым замедлителем и H2O теплоносителем (РБМК) паровой ТКР может быть положительным, т.к. изменение доли пара в пароводяной смеси практически не влияет на замедление нейтронов (концентрация графита, определяющая спектр нейтронов, остается постоянной), а поглощение нейтронов в воде уменьшается.

70. Типы кипения, влияние кипения на теплопередачу теплоносителю. Критический тепловой поток. Кризис теплообмена 1-го и 2-го рода. Пароциркониевая реакция.

Кипением называют процесс парообразования в толще жидкости. Кипение можно создать нагревом поверхности или тепловыделением в

объёме.

Пузырьковое кипение – от поверхности отделяются пузырьки пара. Пленочное кипение – кипение, которое приводит к образованию

сплошного слоя пара. Слой, который не омывается водой или другим теплоносителем уменьшает теплообмен во много раз, это ухудшает

117

тепломассообмен между поверхностью и теплоносителем (пленочное кипение). Кризисом теплоотдачи называют резкое ухудшение теплообмена между поверхностью нагрева и жидкостью, связанное с высыханием (срывом) жидкой пленки с теплоотдающей поверхности и ведущей к резкому возрастанию её температуры. Плотность теплового потока, при которой происходит такое явление – критическая плотность.

При пузырьковом кипении происходит перемешивание жидкости и теплообмен улучшается.

Положительные стороны кипения:

5.действующее давление, при той же самой температуре теплоносителя и расходе, уменьшается. А это гораздо более лёгкая и дешевая конструкция контура многократной принудительной циркуляции.

6.снижается скорость потока при том же самом давлении и той же температуре на выходе.

7.уменьшение падения давления P по АЗ.

8.увеличение температуры выхода при том же самом давлении и

tтвэл.

Кризис теплообмена первого рода (при кипении в большом объеме) -

режим возникновения пленочного кипения в трубах теплообменника, когда паровая фаза полностью оттесняет жидкость от стенки и теплоотдача резко падает.

Кризис теплообмена второго рода - режим, который может возникнуть при кипении в трубах с увеличением массового паросодержания. Он связан со срывом жидкости со стенки в ядро потока, с недостаточным орошением стенки из ядра или полным отсутствием такого орошения и высыханием остаточной пленки

71.ХЕРНЯ

72.1

118

73. Термонапряжённое состояние элементов конструкции АЗ:

1.Сопротивление конструкц-го эл-та неравномерному рассширению или сокращению, вызванное grad Т. [1)] чем > Т, тем > деформация (расширение). 2.сопротивление по контуру конструк-ции, сдерживающее свободное перемещение этого контура, которое м.б. вызвано как равномерным так и неравном-ым нагревом. (т.е. если шарик поместить в чехол, а шарик нагревать хоть как, то ему б. Мешать расширяться этот чехолвозникает мех-

поверхности элементарного объёма. [2)] dб-приращение (оно добавляется, т. к. мы действуем на некоторую точку, т. е. мех-е напряж-е). Равновесие

компоненты объёмной силы. При возникновении давления возникает мех-е напряж-е т. е. если растягивать объём то Р(давление)=-б. Если рассматривать малое перемещение угла объёмного элемента с компонентами U1, U2, U3, то во внимание необходимо принимать ещё одну величинудеформацию, с

119