反应堆热工水力学课后习题(重要的)

1、1、某电厂凝汽器真空计读数为0.5at,环境压力为1atm,试问凝汽器的绝对压力为多少MPa?多少bar?2、某管道水温为582.5F,相当于摄氏温标多少度？热力学温标多少度?2、某容器中水的压力为5000Pa，比体积v=25.38m3/kg，求此容器中水的状态及t、h的值。2.1(1)求15.7MPa时饱和水的动力粘度和比焙;查根据附农C2饱和水蒸气在14.608MPa时,比焙为1596kJ/kg,动力粘度为75.4X106Pa-s16.537MPa时,比焙为1672kJ/kg,动力粘度为69.4X10_6Pas15.7MPa时饱和水的动力粘度：/=75.4x106+15-714-608/6

2、9.4-75.4)x106=7.2x1O5Pas。16.537-14.608v715.7MPa吋饱和水的比焙:力=1596+15.7-14.608力=1596+15.7-14.60816.537-14.608(16721596)=1639.03/眩(2)若344C下汽水混合物中水蒸气的质量比足1%,求汽水混合物的比体积；查表C1饱和水340C时比体枳为1.639X10-3m3/kg,350C时比体枳为1.741X10_3m3/kg查表C2饱和水蒸汽340C时比体枳为0.010779m3/kg,350C时比体积为0.008805m3/kgo344C时饱和水比体枳为：344-340q=1.639x

3、10+(1.7411.639)x10=1.6798x1(T0F/馆/350-340v7344C时饱和水蒸气比体枳为：344-340/、冬=0.010779+35Q(0.008805-0.010779)=0.0099894Ikg344C汽水混合物的比体积：u=99%x1.6798x10+1%x0.00998940.0017629”/kgnij+mg(3)求15MPn下比焙为1600kJ/kg时水的温度;查表C1压强为14.608MPa时饱和水温度为340C,丿卡强为16.537MPa时饱和水温度为350C采用线性插值计算15MPa时的饱和温度为:一+忐黑3一340)亠2应先计算饱和温度为342.

4、03C时的比焙:h=1596+34203-340h=1596+34203-340350-340(1672-1596)=1611.4/查衣C3丿k强为15MPa的340C水比焙为1593.3kJ/kg15MPa下比焙为1600kJ/kg时水的温度为：r=340+1600-1593.3(342.03340)=340.75匸161L4-159332.2P=9祖（心hin）=qmX（%-h6）+3%2（h?h4）W=Qm2（人-力4）-（“2-人）_WP=3%佥2（力3一打）9沁(A方6)=%2(方3方2)0阵二2(力1+方3-力2力4)一3%2仇一方4)PClm(力5力6)3%4“2(人一力4)片+

5、叽一hrh斗3%（7?3力4）=30.99%163+277117119403%（27711940）_798.07=30.99%2771-171-3%（2771-1940）2575.073.1求1600C下97%理论密度的UO2的热导率，并与316C下金属铀的热导率做比较。解：k护=+8575x1O13x16003敦0.0238x1600+11.8=0.02364W/（cmC）=1.025x(1().03)%0.02364=0.02438W/(cmC)0.95x(1+0.5x0.03)査附录】可知3饷下金屈钿热导率为30.2HW-mH-TC_1.比U5的大一个数虽皺n3.3假设堆芯内所含燃料是富

6、集度3%的UO2,慢化剂为重水D2O,慢化剂温度为260C，并且假设中子是全部热能化的，在整个中子能谱范围内都适用1/v定律。试计算中子注量率为10131/(cm2s)处燃料元件内的体积释热率。C5=J=0.030371+。更74（而-1）235+3210.96x6.022xl0235+3210.96x6.022xl023x0.03037=7.503xlO20293273+260273+260qv二FaEfN5（yf（/）二二84.63M卩/;护4.11.热导率为常数q=q=xi.lMW/m2-x1.7tWTF/7772=O.68x1O3MPK/77735/77/77十(坨j)+直4匕己知：T

7、u=400C,k=3W/(m*C)r(0)=0-68xl0/m(5Z77/7)2-0+400C1816.7C4x3fF/(/77-0C)2.k不是常数，要用积分热导法l+3exp(-0.0005T)6/r=_普R：T)+5?Wp(-0.00057exp(-0.0005T0)=-Ru27/=5mmTu=400Cqv=0.6Sxl03MW/m7/=5mm7；=1975774.4解：（1）平板1|1M!lII!i0:d/2X11建立一维直用坐标.系如右阳所不：稳态导热方程（只须解正半轴部分）：-+=0?0 xd/k（2）岡柱以圖柱儿何中心沟原点建立林坐标系则稳态导热方程:drrdrk0rd/2边界条

8、件:i-drrdrk0rd/2边界条件:i-T(r)|/2=te方程两方程两边，积分一次:11+G=0二TTT-=十业厂=0,两边再积分一枕:dr2knF（C二十丹-,)/4氐所以坊=S+g謳丄/1酿11+G=0二TTT-=十业厂=0,两边再积分一枕:dr2knF（C二十丹-,)/4氐所以坊=S+g謳丄/1酿球以球心为原点建立球休系，则桶态导热方程:咚十2空十鱼dr2rdrk0r12k乜十卡晳比二兔讥2g4.5解：以堆芯入口处丸乂轴0点，棍据题意：弧（刃二河（子-|）根据（4-54）可得;T0(z)-Tm(z)=qs(z)金喷）+盘啧）+英中，7?t.=7?ltj-(7=4.510-3(m)耳

9、中定汗比热容建復取为4SUUJ/（kg匕）由、得：T(0.65)=7+Asii(-)T(0.65)=7+Asii(-)叭药&2=245-f4.2xlO4*36002.612104(W/m2)对于満功率时热点处疋二陷i%/2-0.41=415x10-,烦于气隙采用接触热传导模型易得：11P：十旳乔苕十右锁新）=伽e空叽2矶R&对于苦块，采用积分热导率沐，棍据4-4Sb）式：J：kdT寸：kdT=g/U即人（）（0=水4朮査表肛1插值可得：4()=34*97+4()=34*97+(3&65-34.97)出9,1百00700-600=36.41(W-cm=3641(W；m)4厲）=兀（兀+G/僦=7

10、285（W/m）査表4插值可幕7；=1990+(2155-1990)7285-71317；=1990+(2155-1990)7285-71317488-71S1=2U61.2(C)5.21-(町2nrdr=广2卩（町2时dr=7.854x1035.21-(町2nrdr7.854xIO-3一.I1L査表彌I1L査表彌可知，出入口的忌形阻压降：5.6I.=/?Az=720 x3.7=26.11(kPa)I.社个迪道的质址流：S:：qw=15x/38000=0-3947(kg/s)通道截面税：y4=P2-7J2/4=1.176x10(tn2)水力直径：2=4(17弘10)rxl1.2幻0刁=1.33

11、61O2(m)单个迎道的流速：v=qw/(p4)=4.664(m/s)Re=pvDe/p=493i)63大lOOttO.为稳定的湍流-对于此棒束迪道，按雷诺数选用McAdams式：/0.184/fe-01=0.01337却曲=丁(+)牛二胡妁的町6.1P=48bnts=261.37C=thl=ts-13=248.37C饥=1078.0%,/?/s=1141%,%=1653.9%hfhL=-三L=0.704mdLr=1.8-0.704=1.096m正弦加热时：ttLh彳一hcos1-2色巴=0218Lno=0.774/7?Lb二1.8-0.774二1.026m7.1=；=；f；J3cos(175(z05)肚=0,97023dqz).z-=-13x075sin0.75(z-05)=0az3Zmax=5r=047.4解：乘积法