|
Расчет коэффициента полезного действия
Для реактора ВВЭР-1200 на втором контуре используется турбоустановка К-1200-6,8/50.
Рис 1. Тепловая схема 2-ого контура
Турбина К-1200-6,8/50, предназначена для работы на Нововоронежской АЭС-2 (НВАЭС-2) и Ленинградской АЭС-2 (ЛАЭС-2). Мощность турбоустановки составляет 1198 МВт. ЦВД имеет двухкорпусное исполнение. На рисунке 3 изображен общий вид рассматриваемой ПТ
Турбоустановки выполнены по схеме «бабочка», один ЦВД и четыре ЦНД, тепловые схемы близки по топологии. ЦВД имеет шесть ступеней в потоке, ЦНД имеют по пять ступеней в каждом потоке. Высота лопаток последней ступени ЦНД составляет 1.2 м. Используемые параметры пара:
вход в ЦВД , ,
выход из ЦВД
вход в ЦНД , ;
выход из ЦНД .
После четырех ПГ пар поступает через блоки СРК в ЦВД, затем пар направляется на осушку и перегрев в четыре двухступенчатых, вертикальных СПП, из которых перегретый пар поступает в четыре ЦНД.
Рис 3. T-S диаграмма турбинного цикла в реакторе ВВЭР-1200
Параметры в точках
Таблица № 1
Точки
|
T
℃
|
P
МПа
|
h
кДж/кг
|
S
кДж/кг*К
|
a
|
32.52
|
0.0049
|
136.25
|
0.4713
|
b
|
283
|
6.8
|
1254.2
|
3.099
|
c
|
283
|
6.8
|
2776
|
5.8336
|
d
|
186
|
1.15
|
2459.5
|
5.8336
|
e
|
186
|
1.15
|
2782.2
|
6.5365
|
f
|
250
|
1.15
|
2937.5
|
6.8537
|
k
|
32.52
|
0.0049
|
2087
|
6.8537
|
k'
|
32.52
|
0.0049
|
136.3
|
0.4713
|
g
|
186
|
6.8
|
792.5
|
2.1976
|
h
|
230
|
6.8
|
991
|
2.6021
|
КПД для отсутствия промежуточных перегревов:
КПД для наличия бесконечных перегревов:
КПД для наличия n перегревов:
В нашем случаи
КПД брутто
КПД механическое
КПД генератора
термическая утечка
коэффициент не адиабатический процесс
Выбор аналитического вида функции распределения энерговыделения по высоте активной зоны
Основные параметры активной зоны реактора ВВЭР-1200:
.
Распределения энерговыделения 1-ого твэла для среднего энерговыделения по радиусу
Энерговыделения твэла в активной зоне бывает нелинейной по высоте. Мы читаем что это зависимость бывает вот так:
где максимальное значение энерговыделения 1-ого твэла, эффективная высота.
где коэффициент неравновесия по высоте, среднее значение энерговыделения 1-ого твэла. С этой формулой мы найдем
Теперь мы найдем
и ещё
С данной формулой найдем
В общем виде
Распределение энерговыделения 1-ого твэла по высоте
Распределения энерговыделения 1-ого твэла для центрального канала по радиусу
Энерговыделения твэлов по радиусе бывает неравномерна. Коэффициент неравномерна показывает на сколько раз различает энерговыделения центрального канала от среднего.
Для центрального канала энерговыделения:
средняя энерговыделения твэлов по высоте. Мы её нашли на верхнем разделе. В общем виде энерговыделения центрального твэла по высоте:
Тогда
Тогда
Построим зависимости энерговыделения от высоты:
Распределение центрального твэла по высоте
Расчет распределения температуры теплоносителя по высоте активной зоны реактора
Номинальная тепловая мощность реактора ВВЭР-1200 .
Основные параметры реактора ВВЭР-1200:
Температура кипения при
Температура теплоносителя на входе:
T=-10K =288.2
Для среднего энерговыделения по радиусе
В первом случае мы смотрим для среднего энерговыделения по радиусе активной зоны .
Относительная энтальпия
Относительная энтальпия считается с этой формулой:
где энтальпия воды при входа, энтальпия воды при насыщении, энтальпия насыщенного пара при давлении, расход теплоносителя.
Построим график
рис 2. Зависимость относительная энтальпия от высоты
Температура жидкости
Зависимость температура жидкости от высоты определяется с этой формулой
где теплоэмкость воды
где энтальпия воды при насыщении, энтальпия воды при входа,
температура воды при входе, температура насыщения воды при давлении.
Построим график
рис 3. Зависимость температура жидкости от высоты.
Максимальная температура жидкости при выходе кипения не будет
Для центрального твэла энерговыделения
Относительная энтальпия
Относительная энтальпия считается с этой формулой:
где энтальпия воды при входа, энтальпия воды при насыщении, энтальпия насыщенного пара при давлении, расход теплоносителя.
Построим график
рис 2. Зависимость относительная энтальпия от высоты
Температура жидкости
Зависимость температура жидкости от высоты определяется с этой формулой
где теплоэмкость воды
где энтальпия воды при насыщении, энтальпия воды при входа,
температура воды при входе, температура насыщения воды при давлении.
Построим график
рис 3. Зависимость температура жидкости от высоты.
Расчет распределения температур оболочки твэл и центра топливного столба.
Номинальная тепловая мощность реактора ВВЭР-1200
Основные параметры реактора ВВЭР-1200:
Температура кипения при
Температура теплоносителя на входе:
Расход теплоносителя
В моем варианте
Активная зона реактора ВВЭР-1200 в форме цилиндра. Тепловыделяющая сборка (ТВС) ВВЭР-1200 представляет собой активную конструкцию из 312 твэлов, закреплённых в каркасе из 18 направляющих каналов, нескольких дистанционирующих и одной нижней решётки. ТВС ВВЭР-1200 имеет гексагональное (шестигранное) сечение. Ключевой размер ТВС
Твэл реактора ВВЭР-1200 представляет собой трубку, заполненную таблетками из диоксида урана UO2 и герметично уплотненную. Трубка твэла изготовлена из циркония, легированного 1 % ниобия (сплав Zr1%Nb). Плотность сплава 6,55 г/см³, температура плавления 1860 °C. Наружный диаметр трубки твэла 9,1 мм, толщина 0,65 мм, внутренний диаметр — 7,8 мм.
Определения коэффициента теплоотдача
Площадь проходного сечения кассета:
где площадь кассета (шестиугольник), суммарная площадь направляющих стержней и твэлов, длина страны шестиугольника, диаметр твэла, количество твэла в 1-ом ТВСе, количество направляющих каналов.
Смачиваемый периметр кассеты:
Это периметр что, периметр который вода смачивает ТВС.
Гидравлический диаметр кассеты:
Определение коэффициента теплоотдача по формуле Петухова:
где число Рейнольдса, массовый расход, всязкось воды при температуре насыщения.
Число Рейнольдса
Число Нуссельта:
где число Прандтля, в нашем случае
Коэффициент теплоотдача
где
Определение коэффициента теплоотдача по методу Дуттуса-Белтера:
тогда
Определение коэффициента теплоотдача по методу Осмачкина:
где суммарная площадь стержней, полная площадь кассета.
Мы нейдем
число Рейнольдса
Число Нуссельта
Коэффициент теплоотдача
Среднее значение
Do'stlaringiz bilan baham: |
