Курсовая работа: Теплогидравлический расчет технологического канала

Определенные таким образом теплофизические свойства принимаются в первом приближения идентичными для канала средней тепловой нагрузкой.

Рисунок 1.4 - Схема алгоритма определения координаты конца участка подогрева теплоносителя до температуры насыщения

1.2.3 Определение координаты точки канала закипания

Определение координаты точки канала закипания ведется итерационным способом (см. рисунок 1.4) на основании формулы:

(1.7)

где и - энтальпия воды соответственно на входе в канал и на линии насыщения при давлении на входе, кДж/кг; - термодинамическая производная [кДж/(кг·МПа)], которая определяется по данным [7] с помощью формул приближенного численного дифференцирования [14 ]:

(1.8)

Др - перепад давления на участке подогрева в предположении, что в нем течет вода при температуре насыщения, МПа ;

l - длина участка подогрева, м. В первом приближении принимается равной высоте активной зоны H₀ . При последующих итерациях принимается равной координате , определенной в текущем итерационном цикле (см. рисунок 1.4); - среднее значение линейного теплового потока на участке подогрева, кВт/м² ;

G - расход теплоносителя через рассчитываемый канал, кг/с.

1.2.4 Определение перепада давления

Перепад давления на участке подогрева рассчитывается в предложении, что в нем течет вода при температуре насыщения:

(1.9)

где - коэффициент сопротивления трения в пучке. При этом шаг решетки твэлов для реактора РБМК-1000 может быть принят t= 0,01675 м; - сумма коэффициентов местных сопротивлений, где =0,4...О,45 в пределах каждого участка (дистанционирующие решетки), за исключением Дz₁₀ и Дz₁₁ (см. рисунок 1.3), в пределах которых = 1,15 за счет местного сопротивления в зоне между верхней и нижней ТВС; - массовая скорость, кг/(м² ·с). Определяется по расходу теплоносителя в канале, который для канала со средней нагрузкой рассчитывается по формуле

(1.10)

В формуле (1.10) используются следующие данные:

; - соответственно энтальпия воды на линии насыщения и скрытая теплота парообразования при давлении на выходе из канала, кДж/кг; х - массовое паросодержание на выходе из канала (см. табл. 2); i_Вх - энтальпия воды на входе в канал, кДж/кг; N -количество каналов в активной зоне.

1.2.5 Средней линейный тепловой поток

Среднее значение линейного теплового потока на участке подогрева

(1.11)

где - линейный тепловой поток в центральной плоскости канала, кВт/м, пределяемый для канала со средней тепловой нагрузкой по формуле

(1.12)

здесь К_Z =1.5 - коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте активной зоны; Н=Н₀ +2·д высота активной зоны с учетом экстраполированной добавки, м.

1.3 Определение координаты точки начала поверхностного кипения

Поиск координаты начала поверхностного кипения при расчете реактора типа РБМК осуществляется в пределах подогрева теплоносителя до температуры кипения. Расчет выполняется для одного канала (со средней тепловой нагрузкой) ряда расчетных сечений с шагом по высоте Дz. При определении с заданной точностью Уzкоординаты сечения начала поверхностного кипения используется итерационный метод, когда постепенно сужается участок канала, на котором ведется поиск. Схема алгоритма определения координаты точки начала поверхностного кипения изображена на рисунок 1.5.

1.3.1 Определение теплофизическими свойствами теплоносителя

По известному давлению теплоносителя на входе в канал (исходные данные) и выходе из участка подогрева определяются теплофизические свойства теплоносителя на линии насыщения (i', i", с', с", r, у, м', н'). Предполагая линейный закон изменения этих величин по длине участка подогрева, определяют интенсивность их изменения по высоте канала: