Определение потерь давления при движении теплоносителя в пределах зоны

 

В расчете используем значения плотности теплоносителя при средней температуре.

Общее сопротивление ТВС может быть представлено в виде: [7]

 

DР_сб =DР_м +DР_тр +DР_уск +DР_нив ,

 

где: DР_м – потери давления на местных сопротивлениях;

DР_тр –потери на трение;

DР_уск –потери на ускорение потока;

DР_нив –потери нивелирные;

 

Ппотери давления на местных сопротивлениях расчитываются по формулам:

 

DР_м =S_i DР_мi, DР_{м i} = x _{м i} × r_i w_i² /2 [7]

Перечень местных сопротивленеий и участков, где учитывается трение, для ТВС:

- вход в нижний хвостовик - x_м= 0,4; ,кПа;

- трение в хвостовике - x_м=2,4; DР_м=37,3,кПа;

- вход в решетку (пучок твэл) - x_м= 0,1; ,кПа; .

- трение на длине твэл - x_м= 0,32; ,кПа, ;

- выход из пучка твэл - x_м= 0,08; ,кПа, ,кПа;

- выход из сборки - x_м= 1,32; DР_м.аз= 19,5.кПа, DР_м.бэ= 0,6,кПа;

DР_м.аз= 70,6,кПа, DР_м.бэ= 44,8 кПа – суммарная потеря давления на местных сопротивлениях.

 

Нивелирная составляющая потери давления определяется формулой:

 

DР_нив =g ×r×H = 9.8×840×0,938=8,1, кПа

В реакторах на быстрых нейтронах используются пучки стержневых твэлов с проволочной навивкой,толщина которых определяет шаг решетки твэлов. В этом случае коэффициент сопротивления трения определяется сотношением:

 

x _пр.аз / x _тр =(1.03(а/d)^-0.12 +30(а/d)⁷×Re^0.09(t /d)^-2.2 )^0.9 = (1.03×1.2^-0.12 +30×1.2⁷×83100^0.09 ×

 

×30^-2,2)^0.9 =1.2; x _тр = x _пр /1,2=0.058,где

t =198,мм– шаг навивки проволоки. x _пр –табличная величина (x _пр = 0.017);

DР_тр.аз = 231,кПа.

x _пр.бэ / x _тр =(1.03(а/d)^-0.12 +30(а/d)⁷×Re^0.09(t /d)^-2.2 )^0.9 = (1.03×1.1^-0.12 +30×1.1⁷×13400^0.09 ×

 

×13,9^-2,2)^0.9 =1.4; x _тр = x _пр /1,4=0.012,где

DР_тр.зв = 1.5,кПа.

Потери давления на ускорение:

;

,Па.

,Па.

 

DР_сб.аз =DР_м +DР_тр +DР_уск +DР_нив = (70,6+8,1-0,126+231) = 309,5,кПа;

DР_сб.бэ =DР_м +DР_тр +DР_уск +DР_нив = (44,8+8,1-0,024+1,5) = 54,4, кПа;

Потери в первом контуре на» 80% определяются гидравлическим сопротивлением ТВС и напорного коллектора. Поэтому настоящем проекте можно принять:

 

DР_1К = (1.2¸1.25) DР_сб.аз =309,5× 1.23=381,кПа; [7]

 

 

Вывод:

расчет показал, что гидравлическое сопротивление первого контура примерно: 381 кПа.

В данном расчете не полно и не точно были учтены местные сопротивления, а также не учитывалось гидравлическое сопротивление промтеплообменника.

Вывод

В данном курсовом проекте был спроектирован реактор БН-800 со следующими параметрами:

 

В результате предварительного теплогидравлического расчета были определены основные геометрические параметры активной зоны и зоны воспроизводства:

, , , N_твс.аз=534 шт.

,N_твс.бэ=555 шт.

А также максимальные температуры в активной зоне и зоне воспроизводства:

, , .

, , .

Основные значения нейтронно- физический расчет для «холодного» реактора представлены в таблице

Суммарная эффективность ПС .

 

 

Список литературы

 

1. Беляев С.А., Кузьмин А.В. Методика теплового и нейтронно-физического расчётов реактора на тепловых нейтронах: Учебное пособие. – Томск: Издательство ТПУ, 1981. 81 с.

2. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.

3. Фейнберг С.М., Шихов С.В., Троянский О., Теория ядерных реакторов, М.:, Атомиздат, 1978.

4. Бартоломей Г.Г., Бать Г.А., Байбаков В.Д., Алтухов М.С., Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов –М.: ЭАИ. 1989.

5. Абагян Л.П., Базарянц Л.О., Бондаренко И.И., Николаев М.Н., Групповые константы для расчета ядерных реакторов., -М.: АИ., 1964.

6. Уолтер А., Рейнольдс А. Реакторы – размножители на быстрых нейтронах: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1989.-624с.

7. Кузеванов, Баклушин «Тепловой и гидравлический расчет активной зоны реактора» - учебное пособие по курсу.1988.Обнинск.

8. Усынин Г.Б., Кусмарцев Е.В. Реакторы на быстрых нейтронах: Учеб.пособие для вузов/ - М.:Энергоатомиздат,1985. – 288с.

9. Жуков А.В. «Теплогидравлический расчет ТВС реакторов с жидкометаллическим охладителем»- Энергоатомиздат. 1985г.

10. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам(ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы)- М.:Энергоатомиздат, 1990.-360с.