Материал: яд

Казань 2021г.

ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕАКТОРА ВВЭР-1000

Основные характеристики реактора и исходные данные

1. Определение характеристик реактора

1.1. Объем активной зоны реактора

1.2. Удельное объемное энерговыделение

1.3. Площадь сечения кассеты

1.4. Площадь сечения стенки кассеты

1.5. Площадь сечения всех твэлов в кассете

где – наружный диаметр оболочки твэла.

1.6. Площадь сечения центральной трубки кассеты

где – диаметр центральной трубки.

1.7. Площадь сечения канала датчика энерговыделения и всех каналов стержней регулирования в кассете

где – диаметр каналов.

1.8. Площадь сечения воды в кассете

1.9. Площадь сечения межкассетной воды в активной зоне

1.10. Скорость теплоносителя в активной зоне

где – средняя плотность теплоносителя (воды) в активной зоне, определяемая по давлению и средней температуре

1.11. Эффективная высота активной зоны

1.12. Эффективный радиус активной зоны

2. Распределение температуры теплоносителя по высоте самого энергонапряжённого канала

Расчет проводится для 5 значений высоты Если принять за начало отсчета центр активной зоны, где то в остальных 4 точках (вход в активную зону), (выход из активной зоны).

Температура теплоносителя по высоте самого энергонапряженного канала

В этой формуле:

– средняя теплоемкость теплоносителя в активной зоне, определяемая по

– расход теплоносителя через самый энергонапряженный канал (с учетом профилирования расхода по радиусу);

– линейный тепловой поток в центре самого энергонапряженного канала.

Следовательно,

=293

=304

=317

=321

Результаты расчета приведены на рис. 1. Расчетная температура теплоносителя в точке несколько отличается (в пределах 1%) от значения . Это объясняется тем, что усреднение теплоемкости по высоте активной зоны вносит некоторую погрешность в получаемые расчетные данные.

Рис. 1. Распределение температуры теплоносителя по высоте самого энергонапряженного канала

3. Определение температуры наружной поверхности оболочки ТВЭЛа

Для теплоносителя находим при давлении и средней температуре в активной зоне табличные значения теплопроводности динамической вязкости и числа Прандтля . Тогда кинематическая вязкость

Эквивалентный диаметр твэла

Коэффициент теплоотдачи от оболочки твэла к теплоносителю

Температурный перепад между наружной поверхностью твэла и теплоносителем в центре самого энергонапряженного канала

Здесь:

– коэффициент, учитывающий то, что выделение теплоты происходит не только в твэле, но и вне твэлов;

– тепловой периметр твэла.

Температура наружной поверхности оболочки твэла по высоте

Результаты расчета величины приведены на рис. 2.

Найдем координату точки с максимальной температурой оболочки твэла

где

В этой точке

=296

=318

=339,4

=341,95

=340,7

=324

Рис. 2. Распределение температуры наружной поверхности оболочки твэла по высоте самого энергонапряженного канала

При расчете величины возможна погрешность в результатах, вызванная погрешностью в расчете величины в соответствующих точках (см. последний абзац в п. 2).

Таким образом, меньше максимально допустимой температуры для циркониевой оболочки, равной примерно