Курсовая работа: Теплогидравлический расчет технологического канала

1.7.3 Участок поверхностного кипения

На участке поверхностного кипения коэффициент теплоотдачи в каждом расчетном сечении может быть определен в соответствии с формулой, рекомендованной Л.С. Стерманом [3; 4]:

(1.52)

здесь - число Нуссельта, которое определяется обычной зависимостью для турбулентного режима течения однофазной среды (см. формулу (1.51)); -скорость воды, м/с; - скорость смеси, м/с; - температура насыщения, К.

Эта формула применима при соблюдении условия

(1.53)

В противном случав коэффициент теплоотдачи рассчитывается по формуле (1.51).

1.7.4 Коэффициент теплоотдачи на участке развитого кипения

На участке развитого кипения коэффициент теплоотдачи в каждом рассматриваемом сечении рассчитывается по соотношениям, рекомендованным Н.Г. Стюшиным [3]:

(1.54)

где St - число Стантона, подсчитываемое как

(1.55)

здесь р - давление теплоносителя, MПa; у,р" - соответственно коэффициент поверхностного натяжения, Н/м; и плотность пара на линии насыщения, кг/м³ ;

(1.56)

Все теплофизические параметры, входящие в эти формулы, определяются по температуре насыщения.

1.7.5 Коэффициент запаса до кризиса теплообмена

Коэффициент запаса до кризиса теплообмена определяют соотношением:

(1.57)

где q_S (z) - поверхностная тепловая нагрузка, рассчитывается по формуле (1.18), кВт/м² ;q_KP (z) - критический тепловой поток, который согласно рекомендациям В.Н. Смолина и В.К. Полякова [4] можно рассчитать по формуле

(1.58)

Здесь р - давление теплоносителя, МПа; х - относительная энтальпия.

1.8 Расчет температур внутренней поверхности оболочки твэла, наружной поверхности и центральной части топливного сердечника

Температуры внутренней поверхности оболочки твэла, наружной поверхности и центральной части топливного сердечника существенным образом зависят от теплопроводности соответственно циркония, гелия и двуокиси урана, которые в свою очередь являются функциями температуры. В силу этого расчет указанных температур ведется итерационным способом. Расчет считается законченным, если расхождение в значениях температур, полученных в двух последних итерационных циклах, не превышает наперед заданной величины, например .

1.8.1 Температура внутренней поверхности оболочки твела

Температура внутренней поверхности оболочки твела [1]:

(1.59)

где - линейный тепловой поток в центральной плоскости канала, кВт/м, определяемый по формулам (1.12).

Остальные величины, входящие в формулу (1.58). Подсчитаны ранее или определены в исходных данных.

1.8.2 Температура наружной поверхности топливного сердечника