Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Рассчитаем температуру на внутренней поверхности сердечника и максимальную температуру сердечника.



Рис.1. Поле температур в сердечнике с центральным отверстием

Так как твэл имеет внутреннее отверстие, то максимальная температура будет внутри топливного сердечника на некотором радиусе r*. Тогда температурный перепад между нейтральным радиусом r* и внутренним r0 будет равен [1]

а между нейтральным и наружным радиусами [1]

Так как для нахождения приведенных выше температурных перепадов необходимо знать значение нейтрального радиуса, то сначала найдем по формуле [2, (9.86)]:

В первом приближении теплопроводность сердечника примем при температуре наружной поверхности сердечника

Тогда

Максимальная температура сердечника будет равна:

В среде Mathcad найдем r* и :

 
 
 

 

 

 

 

Средняя температура сердечника:

Во втором приближении примем теплопроводность сердечника при средней температуре сердечника

Тогда

Максимальная температура сердечника будет равна:

В среде Mathcad найдем r*:

 
 
 
 
 

 

 

Средняя температура сердечника:

Принимаем

r*=2.03 мм;

 

Остальные варианты расчета представим в таблице.

Таблица.2. Результаты расчетов

t,oC газ r*, мм
He 274.6 278.8 308.8 362.3 2.03
Xe 274.6 278.8 884,7 952,2 2.03

 

Таблица.3. Результаты расчетов

t,oC газ r*, мм
He 274.6 278.8 308.8 361,8 2.03
Xe 274.6 278.8 884,7 890,7 2.03

 

Таблица.4. Результаты расчетов

t,oC газ r*, мм
He 274.6 278.8 308.8 365,2 2.03
Xe 274.6 278.8 884,7 895,3 2.03

 

 

Рис.1. Температурное поле по радиусу твэла (материал сердечника UO2)

 

 

Рис.2. Температурное поле по радиусу твэла (материал сердечника металлический U)

 

 

Рис.3. Температурное поле по радиусу твэла (материал сердечника UC)

 

Рисунок 4. Температурное поле по радиусу твэла при различных материалах

сердечника (газ Нe)

 


 

Рис.5. Температурное поле по радиусу твэла при различных материалах сердечника (газ Xe)


Выводы:

 

В ходе работы исследовали температурное поле, изменяющееся по радиусу ТВЭЛа. Из расчётов и построенных графиков можно сделать вывод о том, что при одинаковой внешней температуре теплоносителя, в газовом зазоре, состоящем из Xe, потери тепла больше, чем из He, при любом материале топливного сердечника. Так же на графиках видно, что наибольшую температуру имеет сердечник из диоксида урана, а сердечники из U и UC имею примерно одинаковую температуру в центре сердечника.

 

Использованная литература

1. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 352с.

2. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках: Учебное пособие для вузов; 2-е изд., перераб. – М.: ИздАт, 2008. – 256 с.

3. Кириллов П.Л., Терентьева М.И., Денискина Н.Б. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Учебное справочное пособие для студентов специальностей: 14.03.05 – Ядерные реакторы и энергетические установки, 14.04.04. – Атомные электрические станции и установки / Под общ. ред. проф. П.Л.Кириллова; 2-е изд. перераб. и доп. – М.: ИздАт, 2007. – 200 с.

4. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Справочник. – М.: Атомиздат, 1968. – 484 с.

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.