反应堆热工第5章-2

1、第5章 堆芯稳态热工分析王建军2022-5-192022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院25.3 热管因子和热点因子热管因子和热点因子热管因子和热点因子的应用乘积法混合法工程热管因子和热点因子计算方法所有偏差均为系统性偏差系统性、随机性共存乘积法是保守的！乘积法是保守的！2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院3乘积法和混合法的区别乘积法混合法所有最不利因素同时集中作用在热管和热点上绝对安全可靠不利工程因素未必同时集中作用在热管和热点上以一定的置信概率2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院4测量随机误差传播计

2、算方法简介12nQq qqQQ相对均方误差12345Qmnprnsq q qq q假定 =51222215() ()()()iqqqQiismQqQqq2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院5热流密度工程热点因子2,max,nnuncs nCedqd2222,max,323 ()()()()Eqduedcsnu nnncs nqded芯块直径芯块直径密度密度裂变物质富集度裂变物质富集度包壳外径加工误差包壳外径加工误差,max,max,max,max,max1 3EqhnEqnnnqqqFqqq 2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院6

3、焓升工程热管因子-12, ,maxn unnuqCed222,max,323 ()()()Eqduenu nnnqde芯块直径芯块直径密度密度裂变物质富集度裂变物质富集度, ,max,1,1,max,max1 3Eh uHEHnnqFqH 2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院7焓升工程热管因子-2包壳外径加工包壳外径加工栅格安装栅格安装元件运行变形元件运行变形,max,2,max,min,2,2,max,max,min,2/hnhEHnnhhQWWFhQWW 2214csAPd 221()44csecsPdDd ,13dcs hcEH dcscs nFd ,13

4、s pEH spnFP min,bEH sbnPFP 2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院8由于第二类工程因素，热管流通截面参数变为22,2,1()()4EEEEhnH spH sbcs nH dcsAP FFdF ,2,4EheEcs nH dcsADdF 2222112,2Re()2222()bbbbehmbbEbeeeehuDu Lu Lu LLWppfaaaDDDDA 111122,min,2,22()()bEbbbhhhehbWADpaL 111122,2()()bbbbmme mmbWADpaL 1222,2122,min,22,2,221,222,

5、1/ 4 ()1()()()4(1/ 4)1()()4bbncs nEenHbEEEEhbnH spH sbcs nH dcshe hEbH dcsncs nbEEEnH spH sbcs nH dcsPdA DWFWP FFdFADFPdP FFdF 2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院9焓升工程热管因子-3考虑堆芯下腔室流量分配不均匀效应焓升工程热管因子-4考虑堆芯流量再分配效应焓升工程热管因子-5考虑堆芯横向搅混效应2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院10n临界热负荷计算方法概述pGidropressU，均匀加热X，质量含气

6、率P，压力注意适用范围0.530.1050.184 0.311,0.795 10 (1)()(1 0.0185 )pxDNB Uqxwp2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院11n临界热负荷计算方法概述pW-3公式，公式，W-2公式；公式；WRB类型公式类型公式pJanssen-Levy公式公式pBowring方法方法p2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院12n临界热负荷计算方法概述p轴向热流密度非均匀修正轴向热流密度非均匀修正p冷壁效应修正冷壁效应修正p定位格架修正定位格架修正2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核

7、科学与技术学院135.5 单通道模型的堆芯稳态热工分析单通道模型的堆芯稳态热工分析n反应堆释热热工参数选择p核电厂效率构成核电厂效率构成netRSGtirMeptNNN 主要影响项2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院14堆芯热工参数简介堆芯热工参数简介n冷却剂工作压力pp压力的提高可以提高出口温度，因此可以提高动力循环压力的提高可以提高出口温度，因此可以提高动力循环的蒸汽初参数，从而提高热效率的蒸汽初参数，从而提高热效率p堆芯出口冷却剂温度的提高受限于燃料元件包壳、燃料堆芯出口冷却剂温度的提高受限于燃料元件包壳、燃料的工作要求的工作要求p压力的提高需增加相应部件

8、的承压性能，经济性反而可压力的提高需增加相应部件的承压性能，经济性反而可能下降；另外二次侧参数的升高也会带来类似的问题能下降；另外二次侧参数的升高也会带来类似的问题2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院15n冷却剂出口温度p冷却剂出口温度提高有利于整个热力循环效率冷却剂出口温度提高有利于整个热力循环效率的提升，可能提高经济性；的提升，可能提高经济性；p冷却剂温度的提升的限制条件冷却剂温度的提升的限制条件包壳材料的工作性能要求换热限制（换热系数约束）热工水力学性能的限制（低于饱和温度20度左右）2022-5-192022-5-19核科学与技术学院核科学与技术学院16n冷却剂进口温度p入口温度的约束关系（载热方程）入口温度的约束关系（载热方程）p入口温度影响入口温度影响平均温度主泵唧送功率