Схема движения теплоносителя
Где Ствс — массовый расход воды в ТВС; SJH — «живое» сечение каналов ТВС (площадь поперечного сечения, рассчитанная по внутреннему размеру чехла ТВС, за вычетом площади поперечного сечения всех элементов, находящихся внутри ТВС). Где А^твсои — количество ТВС на опускном участке; kG «0,98 — коэффициент расхода, учитывающий протечки теплоносителя за пределами ТВС. Аналогично рассчитывается Gtbc… Читать ещё >
Схема движения теплоносителя (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Многоходовые схемы движения теплоносителя в активной зоне реактора имеют ряд преимуществ по сравнению с одноходовой схемой. В частности, использование многоходовой схемы позволяет:
уменьшить перепад температуры по высоте активной зоны; значительно повысить скорость движения воды (а, следовательно, увеличить коэффициент теплоотдачи и уменьшить перегрев твэлов);
сместить зону потока, где достигается псевдокритическая температура теплоносителя и может ухудшиться теплоотдача, в область сравнительно небольших тепловых нагрузок;
путем смешения потоков обеспечить более равномерную температуру теплоносителя на входе в центральную часть активной зоны.
Вместе с тем, в случае многоходовых схем в условиях неравномерного тепловыделения в активной зоне возникает задача оптимального распределения каналов с опускным и подъемным течением, а также разумного выбора их количества и величины подогрева воды в них в пределах каждого хода теплоносителя.
Рассмотрим эту задачу более подробно на примере двухходовой активной зоны, схематическое изображение которой показано на рис. 3.3. Здесь теплоноситель сначала совершает опускное движение в кольцевой периферийной части активной зоны. Пройдя опускной участок, он поступает в расположенную внизу смесительную камеру, поворачивает в ней на 180°, а затем движется вверх по центральному подъемному участку.
Рис. 3.3. Схематическое изображение двухходовой активной зоны.
Принимая во внимание вышеизложенное, положим, что температура воды в нижней камере выбрана равной температуре псевдофазового перехода tm. Тогда из уравнений теплового баланса следует, что отношение мощности подъемного участка <2,юд к мощности опускного участка Qon должно равняться.
Выражение (3.11) эквивалентно следующему:
Если распределение энерговыделения в активной зоне реактора можно описать функцией.
где g, о находится из условий нормировки[1], то для определения размера подъемного участка, а именно его эквивалентного радиуса Rnoд, следует решить уравнение.
Геометрические размеры тепловыделяющей сборки реактора могут быть в проекте заданы или определены заранее в процессе расчетов и конструкторской проработки. В этом случае при компоновке активной зоны (рис. 3.4) должно соблюдаться следующее условие: площади поперечных сечений, занимаемые ТВС на подъемном и опускном участках, должны быть с учетом зазоров .v, между чехлами ТВС приблизительно равны вычисленным площадям.
7гДЮд/4 и я ,/4 = я ()/4 соответственно. Исходя из этого условия, рассчитывается количество ТВС на опускном и подъемном участках, а затем уточняются размеры активной зоны.
Рис. 3.4. Вариант компоновки активной зоны реактора ВВЭР СКД: NTBCorl= 120, /Утвс пол = 121.
При равномерном распределении теплоносителя по ТВС величина расхода Gjbc на опускном участке определяется как.
где А^твсои — количество ТВС на опускном участке; kG «0,98 — коэффициент расхода, учитывающий протечки теплоносителя за пределами ТВС[2]. Аналогично рассчитывается Gtbc на подъемном участке 
с той лишь разницей, что здесь ЛТвс под — количество ТВС на подъемном участке.
Если предусматривается гидравлическое профилирование по радиусу активной зоны, то распределение расходов теплоносителя по ТВС должно следовать принятому в проекте закону профилирования, что обычно достигается установкой на входных участках в ТВС дроссельных шайб.
Массовая скорость движения воды pw как на опускном, так и на подъемном участках активной зоны вычисляется по формуле.
где Ствс — массовый расход воды в ТВС; SJH — «живое» сечение каналов ТВС (площадь поперечного сечения, рассчитанная по внутреннему размеру чехла ТВС, за вычетом площади поперечного сечения всех элементов, находящихся внутри ТВС).
В отличие от массовой скорости, которая сохраняет постоянное значение по длине каналов ТВС, средняя по поперечному сечению ТВС линейная скорость зависит от координаты z (расстояния от входа в ТВС), так как плотность воды вследствие ее нагрева изменяется, в результате имеем.
Таким образом, для того чтобы вычислить линейную скорость, необходимо располагать зависимостью p (z), которую можно найти, если рассчитать распределение температуры t{z) по высоте ТВС.