核反應(yīng)堆熱工ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 01:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )(:::::)()()()()(??????????、燃料元件的傳熱計(jì)算 、 燃料元件的形式及其冷卻方式 、棒狀燃料元件的傳熱計(jì)算 、積分熱導(dǎo)率的概念 、板狀燃料元件的傳熱計(jì)算 、棒狀燃料元件的傳熱計(jì)算 ? 沿燃料元件軸向的冷卻劑溫度分布（自修） ? 包殼外表面溫度的計(jì)算（自修） ? 包殼內(nèi)表面溫度的計(jì)算（自修） ? 燃料芯塊表面溫度的計(jì)算（自修） ? 燃料芯塊中心溫度的計(jì)算（自修） 、積分熱導(dǎo)率的概念 燃料芯塊的熱導(dǎo)率 ku一般都與溫度有關(guān)。對(duì)于熱導(dǎo)率大的金屬燃料，采用算術(shù)平均溫度下的 ku來(lái)計(jì)算燃料芯塊的溫度場(chǎng)，由此引起的誤差不會(huì)太大，這在初步估算燃料芯塊的溫度場(chǎng)時(shí)是允許的。但對(duì) ku小的燃料，例如現(xiàn)代大型壓水堆常用的 UO2燃料，不僅 ku小且其值隨燃料的溫度變化較大，如果用算術(shù)平均溫度下的 ku值計(jì)算燃料芯塊中心溫度，則將會(huì)帶來(lái)較大的誤差，因而必須考慮 ku值隨燃料溫度的變化。但是 ku隨溫度的變化往往不是線性關(guān)系，要直接用它進(jìn)行計(jì)算比較麻煩，因而往往把 ku對(duì)溫度 t的積分作為一個(gè)整體看待，這樣比較簡(jiǎn)便。這就是所謂積分熱導(dǎo)率的概念。 具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)（自修） 、 板狀燃料元件的傳熱計(jì)算 ? 板狀燃料元件的傳熱計(jì)算（自修） ? 管狀燃料元件的傳熱計(jì)算（自修） 、固體慢化劑與結(jié)構(gòu)材料 的傳熱計(jì)算 ? 固體慢化劑的傳熱計(jì)算（自修） 最常用的固體慢化劑是石墨。例如，石墨氣冷堆、石墨水冷堆、石墨鈉冷堆等，均采用石墨作為慢化劑。 ? 結(jié)構(gòu)材料的傳熱計(jì)算（自修） 堆芯是一個(gè)強(qiáng)大的輻射源，它所放出的 ?射線、中子流等，絕大部分為反射層、熱屏蔽、壓力殼（如果有的話）和生物屏蔽中的元素所吸收或減弱，最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；只有極少量的輻射線逸出堆外。因而，在這些反應(yīng)堆部件中也存在著冷卻問(wèn)題。 、水力分析 、 水力分析的任務(wù) 、單相冷卻劑的流動(dòng)壓降 、汽－水兩相流動(dòng)及其壓降 、自然循環(huán)計(jì)算 、通道斷裂時(shí)的臨界流 、堆芯冷卻劑流量的分配 、流動(dòng)不穩(wěn)定性 、 水力分析的任務(wù) ? 任務(wù)： 弄清楚與堆內(nèi)冷卻流動(dòng)劑有關(guān)的流體力學(xué)方面的問(wèn)題。 ? 穩(wěn)態(tài)工況水力計(jì)算的內(nèi)容： ? 計(jì)算冷卻劑的流動(dòng)壓降，以便確定：堆芯各冷卻劑通道內(nèi)的流量；合理的堆芯冷卻劑流量和合理的一回路管道、部件的尺寸以及冷卻劑循環(huán)泵所需要的功率。 ? 對(duì)于采用自然循環(huán)冷卻的反應(yīng)堆（如沸水堆），或利用自然循環(huán)輸出停堆后的衰變熱，需要通過(guò)水力計(jì)算確定在一定的反應(yīng)堆功率下的自然循環(huán)水流量，配合傳熱計(jì)算，定出堆的自然循環(huán)能力。 ? 對(duì)于存在汽水兩相流的裝置，象沸水堆或蒸汽發(fā)生器，要分析其系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)穩(wěn)定性。 、單相冷卻劑的流動(dòng)壓降 ? 沿等截面直通道的流動(dòng)壓降 提升壓降： 摩擦壓降： 等溫流動(dòng)的摩擦系數(shù) 非等溫流動(dòng)的摩擦系數(shù) 通道進(jìn)出口長(zhǎng)度對(duì)摩擦系數(shù)的影響 加速壓降： ? 局部壓降 截面突然擴(kuò)大： 截面突然縮?。? 彎管、接管與閥門： 燃料組件定位件： 、汽－水兩相流動(dòng)及其壓降 ? 沸騰段長(zhǎng)度和流型 ? 含汽量、空泡份額和滑速比 含汽量： 靜態(tài)含汽量，蒸汽的質(zhì)量與汽液混合物總質(zhì)量的比值 真實(shí)含汽量，蒸汽的質(zhì)量流量與汽液混合物總質(zhì)量流量的比值 平衡態(tài)含汽量，混合物焓與液體飽和焓的差和汽化潛熱的比值 空泡份額：蒸汽的體積與汽液混合物總體積的比值 滑速比：蒸汽平均速度與液體平均速度的比值 含汽量、空泡份額和滑速比間的關(guān)系： （自修） 空泡份額、含汽量的計(jì)算： （自修） 、汽－水兩相流動(dòng)及其壓降（ 1） ? 壓降計(jì)算 ? 沿等截面直通道的流動(dòng)壓降 一維穩(wěn)態(tài)兩相流動(dòng)量方程： （自修） 均勻流模型：汽相和液相的流速相等 兩相間處于熱力學(xué)平衡狀態(tài) 使用合理確定的單相摩擦系數(shù) 分離流模型：汽相和液相的流速各自保持不變，但不相等 兩相間處于熱力學(xué)平衡狀態(tài) 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式或簡(jiǎn)化的概念尋求兩相流摩擦壓 降倍數(shù)和空泡份額與獨(dú)立流動(dòng)變量之間的關(guān)系式 ? 局部壓降 截面突然擴(kuò)大；截面突然縮??；孔板 、汽－水兩相流動(dòng)及其壓降（ 2） ? 一回路內(nèi)的流動(dòng)壓降 在反應(yīng)堆的熱工水力分析中，除了需要計(jì)算系統(tǒng)中各點(diǎn)的冷卻劑的壓力數(shù)值外，往往還需要知道冷卻劑在反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)時(shí)的總壓降。例如在計(jì)算冷卻劑循環(huán)泵所消耗的功率，以及確定堆的自然循環(huán)能力時(shí)都需要總壓降的數(shù)值。 計(jì)算反應(yīng)堆回路的總壓降通常采取的步驟是，首先根據(jù)流體在回路中的受熱情況（加熱、冷卻、等溫）把回路劃分為若干段，算出每一段內(nèi)的各種壓降之和，然后再把各段的壓降相加，即得到整個(gè)回路的總壓降。 、自然循環(huán)計(jì)算 ? 自然循環(huán)的基本概念 自然循環(huán)是指在閉合回路內(nèi)依靠熱段（向上流）和冷段（向下流）中的流體密度差所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)壓頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的流動(dòng)循環(huán)。 、自然循環(huán)計(jì)算
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