17. Общая схема теплогидравлического расчета корпусных кипящих реаторов.

Р асчет корпусных кипящих реакторов производится аналогично канальным. При этом задается более сложное энерговыделение по высоте активной зоны.

Расчет корпусного кипящего реактора (ВК-50)

С реднее паросодержание  35 %

Максимальное паросодержание на выходе  70 %

D  доля пара, захватываемого при естественной циркуляции (до 20 %).

 кратность циркуляции.

1. Задается q(z)

2. Разбивается участок, на котором энерговыделение меняется сильно на несколько малых участков.

3. Энтальпия i-го участка

4. На каждом участке производится критериальный анализ xотн

5. Расчет подогревательного и испарительного участка аналогичен канальному реактору.

6. Расчет тягового участка

Энерговыделение на тяговом участке отсутствует, поэтому

w0  приведенная скорость.

т. е.

, где [p] = Мпа

Реактор работает при p = 1,1 … 12,5 Мпа

dту  диаметр тягового участка

dдейст  действительный диаметр; dприв  приведенный диаметр.

7. Влияние технических характеристик реактора на 

Реактор работает если движущий напор равен гидравлическим сопротивлениям

 движущий напор.

Hi  высота участка;

оп  плотность на опускном участке;

п  плотность на подогревательном участке.

 сумма сопротивлений.

pоп  сопротивление опускного участка;

pнк  сопротивление в нижней камере;

pаз  сопротивление активной зоны;

pту  сопротивление тягового участка.

Д ля определения оптимальной кратности циркуляции проводится теплогидравлический расчет, а затем при полученном расходе снова проводится физический расчет.

18. Составяющие гидравлических потерь при омывании однофазным теплоносителем.

Для однофазного теплоносителя

pтр  потери на трение;

pмс  потери на местных сопротивлениях;

pнив  нивелирные потери;

pуск  потери давления на ускорении;

Потери на трение

 закон Дарси; тр  коэффициент трения;

 гидравлический диаметр;Sк  проходное сечение;П  омываемый периметр.

 ТВС

dг = d2  d1  кольцевой твэл;

dг = 2  плоская щель;

тр зависит от режима течения.

1. Ламинарное течение (Re  2300)

А  постоянный коэффициент, зависящий от формы канала

А = 64  круглая труба;

А = 121  пучок твэлов с треугольной решеткой;

2. Турбулентное течение (Re > 2300)

 для Re = 3103 … 105 (формула Блазиуса)

 для Re > 105 (формула Филоненко)

1. Поправка на подогрев теплоносителя

1. Газовый теплоносителя

 для  = 0,5 … 1

­  для  = 1…3,5

трн  коэффициент трения при подогреве теплоносителя;

триз  коэффициент трения без подогрева теплоносителя

Tст  температура стенки твэла;

Т0­  средняя температура теплоносителя.

2. Капельные жидкости

При условии Re = 3,3103 …25 103 Pr = 1,3… 180

  динамическая вязкость теплоносителя у стенки и в ядре потока

где n  функция процесс

n = 0,14  при подогреве жидкости

n = 0,28 Pr -0,25  при охлаждении жидкости.

3. Жидкометаллический теплоноситель

(без поправки)

2. Поправка на шероховатость

Для шероховатых труб используется формула Никурадзе для автомодельной области течения, где тр практически на зависит от Re.

 для

где  относительная шероховатость

3. Поправка на геометрию канала

1. Кольцевой зазор

тркз  коэффициент терния кольцевого зазора

­тртр  коэффициент трения круглой трубы.

Для

2. Пучок стержней

Для треугольной решетки:

трп  коэффициент терния пучка стержней

 относительный шаг решетки.

 для



Для квадратной решетки

3. Поправка на интенсификаторы теплообмена

В реакторах БН интенсификаторами теплообмена служит проволочная навивка на твэлах, которая создает дополнительное сопротивление.

трпр  коэффициент трения твэлов с проволочной навивкой

тргл  коэффициент трения гладких твэлов.

t  шаг проволочной навивки.

Формула справедлива для

Потери на местных сопротивлениях

Основным местным сопротивлением при проходе теплоносителя через активную зону являются дистанционирующие решетки кассет

Для реакторов РБМК и ВВЭР

Нивелирные потери

H  высота активной зоны

Потери на ускорение

Наиболее характерны для газовых и кипящих реакторов.

 значение давления до и после устройства, вызывающего ускорение потока.

Потеря давления в газовых реакторах (ВТГР)

для Re = 5103 … 5104

, где   пористость

Особенностью реакторов ВТГР является наличие автомодельной области, где ш не зависит от Re (при Re > 3 104). При этом