反应堆热工水力学课件.ppt

《反应堆热工水力学课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、7反应堆稳态热工设计7.1热工设计准则7.2热管因子7.3单通道设计方法7.4自然循环计算8/18/20211稳态设计单通道选取的一个具有代表性的通道它与相邻通道之间没有动量、质量和能量的交换被看成是孤立的、封闭的分析方法首先对冷却剂的一维质量、动量和能量方程进行求解，得到冷却剂流速、温度和压降再对燃料棒表面和冷却剂之间传热计算，得到包壳外表面温度然后对燃料元件进行传热计算，得到燃料元件中心最高温度16:57:142单通道一维流动方程质量动量能量16:57:143单通道方法动量方程求解边界条件三种边界条件：出口和入口的压力边界条件入口流量和出口压力边界条件入口压力和出口流量

2、边界条件是否可能有多个流量能够满足守恒方程组？16:57:144单通道方法加热通道内稳定单相流情况动量方程加速压降16:57:145单通道方法加热通道内稳定单相流情况动量方程摩擦压降16:57:146稳定单相流加热通道内稳定单相流情况动量方程提升压降16:57:147稳定单相流加热通道内稳定单相流情况动量方程16:57:148稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算假设可忽略定位格架与出入口压力损失假设流体均匀地通过堆芯并且没有沸腾参数热功率为3411MW，压力15.5MPa入口温度286℃，出口温度324℃轴向平均线功率17.8kW/m燃料棒数50952根堆芯总流量17.4M

3、g/s燃料包壳外直径9.5mm，包壳厚度0.57mm，气隙0.08mm，栅距12.6mm，棒长4.0m，活性区高度3.66m计算试求从入口到出口压降16:57:149稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算定性温度16:57:1410稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算定性温度水物性16:57:1411稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算定性温度水物性质量流密度16:57:1412稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算定性温度水物性质量流密度雷诺数16:57:1413稳定单相流例7-1PWR堆芯压降计算定性温度水物性质量流密度雷诺数摩擦系数16:57:1414稳定单相流例7-1P

4、WR堆芯压降计算定性温度水物性质量流密度雷诺数摩擦系数压降16:57:1415稳定单相流能量方程求解16:57:1416能量方程求解能量方程求解假设：1）释热率余弦分布2）物性为常数积分：16:57:1417能量方程求解冷却剂温度单相流：物性是常数：出口处：16:57:1418能量方程求解包壳外表面温度传热方程：热流代入Tm(z)：问题：如何求包壳外表面最高温度？16:57:1419能量方程求解包壳外表面的最高温度极值条件16:57:1420最高温度燃料芯块中心温度回顾第四章16:57:1421最高温度轴向温度分布16:57:1422最高温度燃料芯块中心温度16:57:14

5、23最高温度例7-2PWR堆芯温度计算假设忽略外推高度对流传热系数和热导率保持常数：燃料热导率2.163W/（m℃）,包壳热导率13.85W/（m℃）对流传热系数34.0kW/（m2℃）,气隙等效传热系数hg=5.7kW/（m2℃）参数热功率为3411MW，压力15.5MPa入口温度286℃，出口温度324℃轴向平均线功率17.8kW/m燃料棒数50952根堆芯总流量17.4Mg/s燃料包壳外直径9.5mm，包壳厚度0.57mm，气隙0.08mm，栅距12.6mm，棒长4.0m，活性区高度3.66m计算试求包壳的最高温度和燃料中心最高温度16:57:1424温度计算例7-2

6、PWR堆芯温度计算冷却剂温度16:57:1425温度计算例7-2PWR堆芯温度计算冷却剂温度包壳最高温度16:57:1426温度计算例7-2PWR堆芯温度计算冷却剂温度包壳最高温度燃料中心最高温度16:57:1427温度计算例7-2PWR堆芯温度计算冷却剂温度包壳最高温度燃料中心最高温度16:57:1428温度计算单通道分析方法小结冷却剂流速冷却剂温度堆芯压降包壳外表面温度燃料元件中心最高温度16:57:1429单通道两相压降特性和流动不稳定性16:57:1430流动不稳定性微扰分析法流量方程：扰动方程：引入微扰：得到：16:57:1431流动不稳定性稳定准则16:57:1

7、432流动不稳定性两相压降特性和流动不稳定性16:57:1433流动不稳定性自然循环分析方法：驱动压头=阻力压头16:57:1434自然循环图表法计算自然循环流量16:57:1435自然循环