Задачи теплового и гидравлического расчетов. Выбор геометрических параметров активной зоны, страница 4

Число направляющих трубок для стержней регулирования: nr.

Число центральных полых трубок: nc.

Размеры пучка стержней:

            наружный диаметр оболочки ТВЭЛа: d2, м.

            внутренний диаметр оболочки ТВЭЛа: d1, м.

            наружный диаметр топливного сердечника: dc, м.

            внутренний диаметр топливного сердечника: d0, м.

наружный диаметр направляющих трубок для стержней регулирования: dr, м.

            диаметр центральной трубки: dc, м.

Высота активной зоны: H0, м.

Число дистанционирующих решёток по высоте пучка ТВС (включая торцевые решётки):

Определение геометрических характеристик активной зоны.

1) Объём активной зоны: , м

2) Диаметр активной зоны: , м

3) Площадь одной ячейки: , м

4) Число ячеек в активной зоне:

5)Проходное сечение одной ячейки:                      , м

6)  Гидравлический периметр одной ячейки: П_Г=, м

7)  Гидравлический диаметр ТВС: , м

8)  Тепловой периметр ТВС: П_HEAT=, м

9)  Тепловой диаметр пучка ТВЭЛов: , м

10) Экстраполированная добавка к размерам активной зоны: , м

11) Высота активной зоны с учётом экстраполированной добавки:      , м

12) Толщина оболочки ТВЭЛов: , м

13) Средний диаметр оболочки ТВЭЛа: , м

14) Толщина газового зазора между оболочкой ТВЭЛа и топливным сердечником: , м

15) Средний диаметр газового зазора: , м

Определение теплогидравлических параметров по высоте канала в расчёте на средний и максимально нагруженный ТВЭЛ:

1)  Распределение линейного теплового потока по высоте:

2)  коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте:

3)  Коэффициент неравномерности по объёму активной зоны:

4)  Линейный тепловой поток в центральной плоскости реактора, Вт/м, в расчёте: а) на средненагруженный ТВЭЛ: ,Вт/м                                          б) на максимально нагруженный ТВЭЛ: , Вт/м

5)  Тепловая нагрузка на единицу поверхности ТВЭЛа:

6)  Расход теплоносителя в расчёте на один ТВЭЛ: , кг/c

7)Энтальпия теплоноситля по высоте канала:

  

8) Относительная энтальпия по высоте канала:

а) для ТВЭЛа средней нагрузки

b) для максимально нагруженного ТВЭЛа

9) Число расчетных точек по высоте:

10) Температура наружной поверхности оболочки ТВЭЛа:

, где

– температура теплоносителя при косинусоидальном законе распределения энерговыделения по высоте ТВЭЛа;

– полный перепад температуры теплоносителя по высоте ТВС;

– температурный перепад между наружной поверхностью оболочки ТВЭЛа и теплоносителем, – температурный перепад между оболочкой ТВЭЛа и теплоносителем в центральной плоскости реактора;

– коэффициент, учитывающий тепловыделение в ТВЭЛе.

Температура теплоносителя по высоте ТВЭЛа:

а) для средненагруженного ТВЭЛа

b) для максимально нагруженного ТВЭЛа

11) Коэффициент теплоотдачи:

. Для треугольной решетки , где  в диапазоне , , ; ; .

12) Температура оболочки ТВЭЛа на внутренней поверхности:

.

13) Теплопроводность оболочки ТВЭЛа:

14) Средняя скорость теплоносителя:

15) Температура наружной поверхности топливного сердечника:

16) Коэффициент проводимости контактного слоя:

 (См. рис. 8.8 [2])

17) Температура топливного сердечника на внутренней поверхности:

18) Теплопроводность топливного сердечника:

, где – абсолютная температура в .

Теплопроводность топливного сердечника определяется как среднее значение в интервале наружной и внутренней температуры топливного сердечника для каждого участка z путем итераций.

19) Относительная энтальпия в точке начала поверхностного кипения:

– определяется только для максимально нагруженного ТВЭЛа, так как в канале со средней нагрузкой  всюду меньше  . Для максимально нагруженного ТВЭЛа начало поверхностного кипения лежит выше центральной плоскости и практически заканчивается вблизи выходного сечения, в котором  становится равной . Поэтому в расчетах  и  наличие небольшого участка поверхностного кипения не учитывалось.

20) Координата начала кипения:

, м

21) Критический тепловой поток:,

где – обобщенное массовое паросодержание;  и  – тепловой диаметр и длина пучков ТВЭЛа;  ; .

22) Коэффициент запаса до кризиса теплообмена:

,

23) Потери давления в пределах активной зоны: