核反应堆热工水力学基础

近似方法:热导率的计算

例如,沉积热解石墨与底面平行和垂直方向的热导率比可以达到200∶1。如前所述,热导率因物质不同而不同,并随着温度和压力变化而变化。因此对固体来讲,热导率仅是温度的函数,也即k=k,可根据实验确定。基尔霍夫变换主要就是通过该积分来求解修正的热传导方程。在实际应用中,核工程的计算机程序在数值求解中可以使用与温度相关的热导率。
理论教育 2023-06-17

反应堆水力分析的重要性和方法

它直接影响反应堆的输热能力。在反应堆热工水力设计中,设计者应尽量设法使堆芯冷却剂的流量分配与释热分布相匹配,这样就可以最大限度地输出堆内释放的热量,提高反应堆的运行功率。对于存在汽水两相流动的装置,如反应堆堆芯或蒸汽发生器等,要对其系统的流动稳定性进行分析。
理论教育 2023-06-17

光棒通道中阻力损失的计算方法

层流流动在前面对单相流动摩擦压降的讨论中我们谈到,沿非圆通道层流流动的阻力计算不能采用当量直径作为定性尺寸的计算方法。图4-4棒束通道内顺流层流摩擦阻力系数和雷诺数的乘积与节径比的关系表4-5式中计算光棒束子通道阻力因子常数C′fiL的系数假设所有子通道压力均匀,通过总的棒束质量流量的平衡分配到各子通道中得到平均的子通道摩擦因子。图4-6三角形栅元光棒湍流的摩擦阻力数据
理论教育 2023-06-17

子通道分析原理简介

单通道模型把所计算的通道看作是孤立、封闭的,在整个堆芯高度上与其他通道之间没有质量、动量和能量交换。在应用子通道模型进行分析计算之前,首先需要把整个堆芯划分成若干个子通道。要进行子通道分析,必须由物理计算提供详细的堆芯三维功率分布,尤其是热组件内各子通道精确的功率分布。还应由水力模拟试验给出堆芯进口的冷却剂流量分布,湍流交混速率及横流阻力系数,这样才能使子通道分析具有可靠的精度。
理论教育 2023-06-17

石墨包覆颗粒燃料的性能分析及应用前景

高温气冷堆的燃料为包覆颗粒的形式镶嵌在石墨块或石墨球中,规则的孔或球之间的间隙提供了氦冷却剂的流道。有两种包覆颗粒。BISO类型燃料颗粒在燃料核上包覆有一层低密度的热解碳作为缓冲层,外面包覆有一层高密度高强度的热解碳层。在这两种颗粒中,内层和燃料核设计为可容纳膨胀并可包容裂变产物。TRISO包覆层用于235U富集度为93%的颗粒,而BISO颗粒则用于钍颗粒,由增殖材料组成。
理论教育 2023-06-17

回路流动方程的相关内容及应用

首先基于图4-29导出一维回路流动方程。该回路具有单相和两相堆芯条件的所有必要的特征,包括:①在代表堆芯的LH长度内热量加入热段中。令,则对阻力项在堆芯和堆腔内、蒸汽发生器以及回路的其余部分进行分段积分得到:式中,Δpex为除了堆芯和蒸汽发生器之外回路的损失。注意Δp堆芯、Δpex和ΔpS.G.为正值,代表了沿回路流动方向压强阻力损失的大小。
理论教育 2023-06-17

动力堆水力结构与边界条件的水力分析

然而,堆芯入口面的边界条件与入口联箱的相应区域的边界条件一般要合理匹配。因为堆芯入口的压力和速度分布直接相关,任何将堆芯单独作为一个边界问题的分析都必须保证边界条件设置的一致性。这样,堆芯是在所施加的一定的边界条件下进行分离求解的。针对流动维度的问题,在堆芯通道和下腔室中的考虑是不同的。
理论教育 2023-06-17

压水堆电站中流量瞬变的影响与计算方法

对一般的压水堆电站,τ1/2等于0.5 s左右,因而如果泵转子的转动惯量很小,则流量衰减很快,不能抵御失流事故中燃料元件烧毁的危险。方程的解为根据这一结果,环路流量减半所需的时间为与式给出的结果相比,增加了泵转子惯性的作用项。这时,环路动量方程具有下列形式:图6-20流量衰减的计算曲线图6-21反应堆一回路简化流程从图6-21看出,按照冷却剂密度变化的情况,循环回路可以分成4段。
理论教育 2023-06-17

能量产生参数的优化方法

表2-2热中子截面数据*因为超热中子的原因,典型反应堆内的238U的实际有效吸收系数比该值高。为简化起见,在分析中可认为它是常数。此外,由式(2-3)可知,堆内的体积释热率也是与中子注量率成正比的。因而堆内热源的分布函数和中子注量率的分布函数相同。反应堆中有3个参数与体积释热率有关:①燃料棒单棒功率q·。燃料组件的外表面积=2=0.043堆芯面积=×=10.36当量圆形直径:堆芯长度=3.81 m堆芯总体积②全堆的功率密度。
理论教育 2023-06-17

单相流体的临界流及其特征

先分析讨论在一维水平管道中单相临界流可能会对分析两相临界流问题有所帮助。临界流也就是不管下游压力如何变化,m·已经达到最大值,即根据质量守恒方程有因此在临界条件下,有对于等熵流动,其动量方程为因此临界质量流量根据下式确定:或者因为,故有而单相状态下等熵流动的声速为因此临界流条件下的质量流速与等熵状态下的情况完全相同。
理论教育 2023-06-17

探讨饱和沸腾现象及传热模型

在饱和沸腾的初期,传热与在壁面附近所形成气泡的情况密切相关。因此过冷核态沸腾和低干度饱和沸腾的热流密度是相等的。在饱和沸腾区域的两相传热可以表达为如下模型:因为主流处于饱和条件下。一个应用广泛的覆盖全部饱和沸腾区域的关联式是Chen提出的。
理论教育 2023-06-17

如何计算干涸型包络线修正公式?

在压力为6.895 MPa,水力直径小于15 mm时,该包络线如果用Btu/hr ft2单位,可以表达为质量流速G和热平衡含汽率为当系统压力不是6.895 MPa时,推荐采用如下公式修正:除了Janssen-Levy包络线之外,还有Hench-Levy包络线,具体情况请参阅相关文献。
理论教育 2023-06-17

流动条件接近转变点时的流型转变不稳定性

推测该流动不稳定性发生在流动条件处于接近泡状流和环状流的转变点上。随着流量上升,输入的热量所产生的蒸汽又不足以保持环状流,流型随之转变为泡弹状流。因为弹状流可以看作从泡状流向环状流转变的过渡流型,特别是低压条件下的非等温流动尤甚,因此该现象可以看作流型转变流动不稳定性。实验观察到波动行为与流型转变有关,但并不清楚该流型转变是否是密度波或压力波波动所导致。
理论教育 2023-06-17

热管因子和热点因子的工程应用探讨

关于工程热管因子和工程热点因子的综合计算,先后有两种方法在实用中采用较多,一种是乘积法,另一种是混合法。下面根据前述工程热管因子和热点因子的计算方法,先分别计算各分因子的值,而后再综合成总的工程热管因子及工程热点因子。
理论教育 2023-06-17

动量方程的瞬态近似解

有几个近似方法可用来解耦动量和能量方程,获得瞬态问题的解。如果忽略流体的可压缩性,瞬态问题的解将更加简化。这些变量的初始条件假定为已知的稳态解。因此,在假定可以确定燃料中子响应和瞬态热传导的影响的前提下确定q″的值。动量方程的边界条件包括入口的Gm(0,t)或p(0,t),以及出口的Gm(L,t)或p(L,t)。如4.8.1节中所讨论的那样,常见的方法是指定p(L,t)和p(0,t)或Gm(0,t)中的任一个。
理论教育 2023-06-17

通道积分(CI)模型简介

a.分段可压缩模型:图6-1。当t<4.1 ms时,质量流速的快速下降的影响尚未到达通道的末端,即下游区域尚未受到压力波的影响。b.动量积分模型:图6-2。d.单质量流速模型:图6-4。MI模型的长期响应实质上是短期响应的延续。这表明,除非发生显著沸腾,CI模型能对压水堆的瞬态过程进行良好的预测。图6-6和图6-7显示了SC和MI模型的Gm分布,其质量流速在轴向逐渐增大。图6-9采用MI模型计算的压水堆热
理论教育 2023-06-17
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