- •Теплогидравлический расчет
- •Компоновка и определение геометрических размеров активной зоны реактора и твс
- •Площадь поперечного сечения ячейки в случае треугольной решетки твс для бесчехловой тепловыделяющей сборки:
- •4.2 Расчет расхода теплоносителя и его массовой скорости
- •4.2.1 Определение расхода теплоносителя через активную зону
- •4.3 Расчет распределения линейной тепловой нагрузки твэл по высоте твс
- •4.3.1 Изменение линейной средней тепловой нагрузки по высоте активной зоны:
- •4.3.2 Изменение максимальной линейной тепловой нагрузки по высоте активной зоны:
- •4.4. Расчет температуры теплоносителя по высоте твс
- •4.4.1 Расчет изменения температуры теплоносителя по высоте активной зоны:
- •4.4.2 Расчет максимальной температуры теплоносителя по высоте активной зоны:
- •4.5 Определение коэффициента теплоотдачи при конвективном теплообмене
- •4.5.7 Определение критерия Прандтля
- •4.7 Определение паросодержания при поверхностном кипении
- •4.7.1 Определение относительной энтальпии в точке начала кипения
- •4.7.2 Определение критерия Рейнольдса
- •4.7.3 Определение массового паросодержания в сечении с относительной энтальпией
- •4.8 Расчет распределения температуры ядерного топлива по высоте твэл
- •4.8 .1 Определение температуры наружной поверхности топливной таблетки:
- •4.8.2 Термическое сопротивление газового зазора (контактного слоя) определяется:
- •4.8.3 Определение температуры в центре топливной таблетки
- •4.8.4 Термическое сопротивление теплопроводности ядерного топлива без центрального отверстия определяется выражением: (нужное выбрать)
- •4.8.5 Расчет теплопроводности топлива для диоксида урана
- •4.9 Определение запаса до кризиса теплоотдачи
- •4.10 Расчет гидравлических сопротивлений в активной зоне
- •4.10.1 Полное гидравлическое сопротивление в активной зоне:
- •4.10.3 Потери давления от местных сопротивлений
- •4.10.4 Потери давления от ускорения потока
- •4.10.5 Нивелирные потери давления
- •4.10.6 Расчет мощности гцн
4.9 Определение запаса до кризиса теплоотдачи
В реакторе с водой под давлением в качестве показателя теплотехнической надежности, характеризующего величину запаса до кризиса теплоотдачи, обычно используется коэффициент запаса до критической тепловой нагрузки:
;
Для определения необходимо знать распределение по высоте в наиболее теплонапряженной ТВС критической и фактической тепловых нагрузок для средней и максимальной тепловых нагрузок.
Истинная тепловая нагрузка по высоте твэла определяется через имеемую линейную тепловую нагрузку и его наружный периметр.
;
Для определения критических тепловых нагрузок при вынужденном движении воды, недогретой до кипения, в цилиндрических трубах со стерженьковыми ТВЭ существует несколько полуэмпирических формул, полученных, исходя из условий теплообмена и используемых теорий описания кризисных явлений теплоотдачи.
Кризис теплоотдачи в ТВС реактора ВВЭР-1000 рекомендуется рассчитывать по формуле, которая получена в условиях, максимально приближенных к условиям работы реакторах.
;
,
где n = 0,105 – 0,5;
m = 0,311(1- (z)) – 0,127 ;
- относительная энтальпия потока;
r- скрытая теплота парообразования.
Пределы применимости формулы: Ртн=7,45…16,7МПа =700…3800кг/м2 ּс; x=(-0,07)…0,4; Наз=1,7…3,5м; dтвэ=9мм.
Результаты расчета фактической и критической тепловой нагрузки сведены в таблицу 4.12.
Таблица 4.12- Изменение фактической и критической тепловой нагрузки, коэффициента запаса до кризиса теплоотдачи по высоте активной зоны
z, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании полученных данных построены графики зависимостей q = f(z) и qкр = f(z) и определен минимальный коэффициент запаса до кризиса теплоотдачи как для средней, так и максимальной тепловой нагрузки, (z) и (z).
Рисунок 4.8 – Изменение фактической и критической тепловой нагрузки по высоте твэл.