Определение координаты точки закипания

1.2 Определение координаты точки закипания

Определение координаты точки закипания, как и весь тепло-гидравлический расчет, выполняется для одного канала: со средней тепловой нагрузкой. При выполнении расчета канал расчленяется на участки длиной ДЖ. Длина участка, как правило, принимается равной расстоянию между дистанционирующими решетками - рисунок 1.3. Расчетный сечениям присваиваются числовые значения координаты 2. При этом при расчете реактора РБМК в отличие от изложенного ранее для реактора ВВЭР в качестве координаты Z=0 принимают сечение на входе в канал. Вычислительный процесс по определении координаты точки закипания носит итерационный характер. Схема алгоритма этой процедуры изображена на рисунке 1.4.

1.2.1 Определении координаты точки закипания

При определении координаты точки закипания и в последующих расчетах необходимо располагать рядом характеристик теплофизических свойств теплоносителя. Для определения теплофизических свойств теплоносителя в технологическом канале предварительно принимают величину перепада давления в нем ДР= 0,2......0,4 МПа. По известным давлениям на входе и выходе (Р_вых = Р_вх_- ДР) определяются соответствующие этим давлениям теплофизические характеристики воды и пара на линии насыщения. В дальнейшем расчет ведется по среднеарифметическим (между входом и выходом) величинам:

давление среды , МПа;

энтальпия воды и пара на линии насыщения  и , кДж/кг;

плотность воды и пара на линии насыщения  и , кг/м³;

скрытая теплота парообразования , кДж/кг;

коэффициенты соответственно динамической и кинематической вязкости: , Па·с; , м²/с;

коэффициент поверхностного натяжения , Н/ч;

температура насыщения , °С;

коэффициент теплопроводности , кВт/(м·К);

изобарная теплоемкость , кДж/(кг·К).

1 - зазор между верхней и нижней ТВС; 2 - дистанционирующие решетки

Рисунок 1.3 - Схема расположения пучков ТВС в канале реактора РБМК

1.2.2 Определение теплофизическими свойствами воды

Для выполнения дальнейших расчетов необходимо также располагать теплофизическими свойствами воды на участке подогрева до температуры насыщения:

на входе в участок определяет энтальпию и плотность воды как функцию температуры и давления на входе

; ;

средние значения температуры, давления и плотности воды:

изобарная теплоемкость и коэффициент динамической вязкости:

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.