反应堆热工第三章 (2)优秀课件.ppt

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1、反应堆热工第三章2023/2/5核科学与技术学院1第1页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院23.6 燃料元件的温度分布有限圆柱形反应堆径向温度分布计算（复习）有限圆柱形反应堆功率分布特点有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算有限圆柱形反应堆内各处最高温度第2页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院3有限圆柱形反应堆径向温度分布燃料芯块内外表面温差定物性气隙温差对定物性圆筒壁包壳适用范围适用范围第3页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院4有限圆柱形反应堆功率分布特点第4页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院5有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(1)基本

2、假定大型压水反应堆功率分布适应性 多棒连续性假定 细棒一维化假定 定物性假定第5页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院6有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(2)计算目的有限圆柱形反应堆温度轴向分布有限圆柱形反应堆温度径向分布有限圆柱形反应堆内各处最高温度第6页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院7有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(3)计算思想基于反应堆内功率分布特性利用输热方程计算某通道内冷却剂轴向分布结合径向温度分布特性确定温度分布规律第7页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院8有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(4)返回返回第8页，本讲稿共30页202

3、3/2/5核科学与技术学院9有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(5)冷却剂轴向温度分布冷却剂输热方程已知入口温度已知功率分布其中，燃料元件所释放热量为第9页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院10有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(6)于是，冷却剂出口温度为讨论正弦分布第10页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院11有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(7)包壳外壁面轴向温度分布冷却剂轴向温度分布包壳外表面对流换热方程定对流换热系数径向+冷却剂轴向温度分布=包壳轴向温度分布第11页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院12有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(8)

4、冷却剂轴向温度分布包壳外表面对流换热方程包壳外表面温度分布第12页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院13有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(9)包壳外表面温度分布包壳外表面对流换热温压最大温压第13页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院14有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(10)包壳外表面温度分布包壳内表面温度包壳外表面温度 包壳熔点 压水环境工作温度Tcs,max?第14页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院15有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(11)包壳外表面温度分布利用连续函数求极值方法，对z求导第15页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技

5、术学院16有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(12)包壳外表面最高温度考虑到忽略外推长度影响第16页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院17有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(13)包壳内壁面轴向温度分布包壳外壁面轴向温度分布+包壳导热径向温度分布+忽略包壳内部的释热量第17页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院18有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(14)包壳外表面温度分布包壳导热径向温度分布最大导热温差第18页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院19有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(15)包壳内表面温度分布若考虑包壳导热系数随温度变化第19页，本讲稿共

6、30页2023/2/5核科学与技术学院20有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(16)燃料外壁面轴向温度分布包壳内壁面轴向温度分布+气隙或接触导热径向温度分布两种导热模型原理第20页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院21包壳内壁面轴向温度分布有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(17)气隙导热径向温度分布（条件）单一组分气体及多组分气体导热模型第21页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院22包壳内壁面轴向温度分布有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(18)接触导热径向温度分布接触导热的保守性第22页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院23有限圆柱形反应堆内各处温

7、度分布计算(19)燃料外壁面轴向温度分布第23页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院24有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(20)燃料中心轴向温度分布燃料外壁面轴向温度分布+燃料导热径向温度分布第24页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院25有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(21)燃料外壁面轴向温度分布+燃料导热径向温度分布第25页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院26有限圆柱形反应堆内各处温度分布计算(22)燃料中心轴向温度分布燃料中心轴向最高温度？第26页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院27积分热导率概念(1)UO2燃料特性积分热导率概念的引入导热系数比较小燃料内温差较大导热系数随温度变化大需考虑燃料导热系数变化燃料内整体考虑第27页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院28积分热导率概念(2)导出方法能量守恒关系傅里叶定律释热关系第28页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院29其他元件类型温度场计算板状元件（略）管状燃料元件计算方法及要点非对称性关系位置关系计算流程第29页，本讲稿共30页2023/2/5核科学与技术学院30包壳与芯块间隙传热模型问题的由来两种典型传热模型及内涵气隙导热模型接触导热模型计算保守性间隙导热变化规律及原理第30页，本讲稿共30页