Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
68. Типы кипения, влияние кипения на теплопередачу теплоносителю. Критический тепловой поток. Кризис теплообмена 1-го и 2-го рода. Пароциркониевая реакция.
Кипением называют процесс парообразования в толще жидкости.
Кипение можно создать нагревом поверхности или тепловыделением в объёме.
Пузырьковое кипение – от поверхности отделяются пузырьки пара.
Пленочное кипение – кипение, которое приводит к образованию сплошного слоя пара. Слой, который не омывается водой или другим теплоносителем уменьшает теплообмен во много раз, это ухудшает тепломассообмен между поверхностью и теплоносителем (пленочное кипение). Кризисом теплоотдачи называют резкое ухудшение теплообмена между поверхностью нагрева и жидкостью, связанное с высыханием (срывом) жидкой пленки с теплоотдающей поверхности и ведущей к резкому возрастанию её температуры. Плотность теплового потока, при которой происходит такое явление – критическая плотность.При пузырьковом кипении происходит перемешивание жидкости и теплообмен улучшается.Положительные стороны кипения:
1. действующее давление, при той же самой температуре теплоносителя и расходе, уменьшается. А это гораздо более лёгкая и дешевая конструкция контура многократной принудительной циркуляции.
2. снижается скорость потока при том же самом давлении и той же температуре на выходе.
3. уменьшение падения давления по АЗ.
4. увеличение температуры выхода при том же самом давлении и tтвэл.
Кризис теплообмена первого рода (при кипении в большом объеме) - режим возникновения пленочного кипения в трубах теплообменника, когда паровая фаза полностью оттесняет жидкость от стенки и теплоотдача резко падает.
Кризис теплообмена второго рода - режим, который может возникнуть при кипении в трубах с увеличением массового паросодержания. Он связан со срывом жидкости со стенки в ядро потока, с недостаточным орошением стенки из ядра или полным отсутствием такого орошения и высыханием остаточной пленки
72-73. Термонапряжённое состояние элементов конструкции АЗ: причины возникновения, мат описание.
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕРМОНАПРЯЖЕНИЯ. 1.Сопротивление конструкц-го эл-та неравномерному рассширению или сокращению, вызванное grad Т. [1)] чем > Т, тем > деформация (расширение). 2.сопротивление по контуру конструк-ции, сдерживающее свободное перемещение этого контура, которое м.б. вызвано как равномерным так и неравном-ым нагревом. (т.е. если шарик поместить в чехол, а шарик нагревать хоть как, то ему б. Мешать расширяться этот чехол- возникает мех-е напряж-е). МАТ ОПИСАНИЕ. Рассмотрим элементарный объём и для любого элементарного объёма существуют 6 компонент: б11, б22, б33, б23=б32, б13=б31, б21=б12. Все компоненты действуют на поверхности элементарного объёма. [2)] dб-приращение (оно добавляется, т. к. мы действуем на некоторую точку, т. е. мех-е напряж-е). Равновесие элементарного объёма описывается системой Х1, Х2, Х3-компоненты объёмной силы. При возникновении давления возникает мех-е напряж-е т. е. если растягивать объём то Р(давление)=-б. Если рассматривать малое перемещение угла объёмного элемента с компонентами U1, U2, U3, то во внимание необходимо принимать ещё одну величину- деформацию, с компонентами: 1)нормальные 2)тангенциальные . Для нормальных компонент: Для тангенциальных: и т. д. Связь м/у деформациями и напряж-ми осуществляется соотношениями: нормальные тангенциальные р=1/3(б11+б22+б33) - модуль сдвига; к- модуль объёмного расширения; - коэфф-т линейного теплового расширения; - термоупругое расширение.
74. Причины возникновения и следствия кризисов теплообмена 1 и 2 рода. Пароциркониевая реакция.
При больших удельных мощностях Я реакций, на отдельных энергонапряж-х участках ТК, Тобл ТВЭЛа могут достигать значения Тs (чем > Р, тем > Тs). В данном случае начинается поверхн-ное пузырьковое кипение, которое в целом поток т/н не нагреет до Тs. Во многих ЯР пузырьковое кипение допускается так как оно увеличивает процесс теплосъёма (коэффициент теплоотдачи). На границе участка где имеет место П-е К-е наблюдается гидравлическая неустойчивость.термоупругое напряжение. В => ПК-я опасность представляет -е Фтеплового, когда в не догретой до кипения воде V-ть образования пузырьков на поверх-ти ТВЭЛа превышает их удаление с Фтн. И в том месте где идёт локальное пузырьковое кипение но т/н не нагрет ещё до Тs, образуется устойчивая паровая пленка. В рез-те резко -ет Ктеплоотдачи и наступает кризис т/о 1 рода. Плотность Фтеплового не изменяется. Оболочка ТВЭЛа начинает плавится. Для избежания кризиса т/о 1 рода необходимо чтобы на самом энергонапряж-ом участке существовал запас по критической тепловой нагрузке: Для Н2О т. к. кипит (около 10) n-запас; q- тепловой поток. Для цилиндр-го ТВЭЛа при Р-ии 1 контура 14-20 МПа и недогреве до кипения , скорости т/н 1.5-6 м/с используют выражение: ккал/м2час. , Тs- ф-я давления, -удельные объёмы пара и воды. В БЯР плотности Фт с поверх-ти ТВЭЛ достигают , а для ТЯР это значит в 2 раза меньше. Кризис т/о 2 рода: наступает при Фт даже меньше чем qКР, но при наличии объёмного кипения , (допускается в ВВЭР). (где нибудь потеряли Р сразу возникает ОК, или в рез-те -ия расхода). При омывании ТВЭЛа пароводянной средой с большим паросодержанием теплоотдача от поверхности ТВЭЛа осущ-ся ч/з жидкую пристеночную плёнку. В момент достижения граничного паросодержания плёнка начинает высыхать (период на высохшей плёнке и оболочке ТВЭЛа хана.) ПАРОЦИРКОНИЕВАЯ РЕАКЦИЯ. - экзотермическая реакция. Q=6.5 МДж/кг(Zч) Помимо выделения водорода и тепла реакция сопровождается охрупчиванием оболочки -ем толщины оболочки.В рез-те большого энергетического выхода Q, молекулярный водород разлагается в атомарный (это активная штука). Реакция начинается при Т=950 градусов, при Т>1200 она становится самоподдерживающейся.
76. ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ АЗ, ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕНИ.
Тепловая инерция – растечка тепла происходит медленнее скачков давления, что приводит к саморегулированию реактора, когда из-за роста температур происходит изменение плотности и сечений, что приводит к затуханию реактора.
Постоянные времени: для пластины экв. толщине, для сферы экв. 4 пи эр квадрат, для цилиндра экв. пи эр квадрат.
71. Поведение во времени термодинамических характеристик.
Во время работы реактора возможен скачкообразный разогрев элементов ЯР который ведет к растрескиванию материала, при этом напряжение материала не снимается. Это происходит поскольку процесс теплопровдности отстает от процесса термического расширения связано их с коэфф-ми. Скорость роста таких трещин сотсавляет 2мм/мин.
77. Критерии обеспечения безопасности эксплуатации ЯР по теплофизическим параметрам.
Безопасность: 1)конструкционная – характеризуется коэффициентом готовности,Tраб/(Tраб+T) 2)системы обеспечения безопасности(СОБ) – срабатывают в нужный момент (ждущий режим) – хар-ся коэффициентом оперативной готовности. СОБ каналированы – сами себя резервируют(заменяют друг друга) 3)обученность персонала(маневр мощностью, пуск, остановка ЯР);