周期性变化,从而导致部件的热疲劳损坏。4)流动震荡会使系统内的传热性能变坏,极大的降低系统的输入能力,并使临界热流密度大幅度下降,造成沸腾临界过早出现。不会,它只会出现在两相流中。20.防止水动力不稳定性的措施?(1).系统不在水动力特性曲线错误!未找到引用源。的区段内运行;(2).使水动力特性曲线趋于稳定:1)在通道进口加装节流件,增大进口局部阻力,2)选取合理的系统系数。21.压水堆的热工设计准则有哪些?1)燃料元件外表面不允许发生沸腾临界,通常用DNBR来定量地表示这个限制条件,该准则规定,在计算的最大热功率下,堆芯最小DNBR不应低于某一限值;2)燃料元件芯块最高温度小于限值,对于二氧化铀为燃料的压水堆,该限值大多介于2200~2450错误!未找到引用源。 之间(<2800错误!未找到引用源。)
22.在稳态额定工况下不发生流动不稳定?对于压水堆,只要堆芯最热通道出口附近冷却剂的含汽量小于某一数值,既不会发生流动不稳定性。23.试述稳态堆芯热工设计准则?1)燃料芯块内的最高温度应低于其相应燃耗下的熔化温度。对压水堆限值一般2200~2450错误!未找到引用源。之间,2)燃料元件外表面不允许发生沸腾临界DNBR不小于1.3;3)必须保证正常运行工况下燃料元件和对内构件能够得到充分冷却;在事故工况下能够提供足够的冷却剂以排出堆芯余热。4)在稳态额定工况和预计的瞬态运行工况中,不发生流动不稳定性,压水堆出口处含气量小于一定值24.何谓热通道?何谓热点?热点不在热管内时,在单通道模型热工分析中应计算哪些燃料元件冷却通道?积分功率输出最大的冷却剂通道,称为热管或热通道;堆芯内存在着某一燃料元件表面热流密度最大的点,这种点通常称为热点25.热管是堆芯内具有焓升最大的冷却剂通道;热流密度热点因子,错误!未找到引用源。;热点是燃料元件上限制堆芯功率输出的局部点;焓升热管因子,错误!未找到引用源。26.如何降低核热管因子,工程热管因子核热管因子和热点因子:分区装载不同浓缩度的核燃料料;沿堆芯周围设置反射层;固体可燃毒物的适当布置以及控制棒分组及棒位的合理确定;加硼水,工程热管因子和热点因子:合理控制有关部件的加工及安装误差;通过合理的结构设计和堆本体水力模拟实验,改善下腔室冷却剂流量分配;加强堆内冷却剂相邻通道间流体的横向交混,降低焓升27.DNB偏离泡核沸腾,核态沸腾到膜态沸腾的过渡区起始点。DNBR临界热流密度比(偏离泡核沸腾比),就是指计算得到的冷却剂通道中燃料元件表面某一点的临界热流密度与该点的实际热流密度的比值,即错误!未找到引用源。单通道模型:认为热点位于热管中,计算时只分析热管中的热工状态,并把热管看做是独立的,封闭的,在整个堆芯高度上与相邻通道之间没有冷却剂的动量,质量和热量的交换。子通道模型:认为相邻的通道间冷却剂在流动过程中存在横向的动量,质量和热量的交换。并通过大量的子通道中的热工参数确定出实际的热管和热点。
28.有哪些措施可以降低电能成本?1)提高动力循环效率n;提高冷却剂工作压力,提高堆出口处的冷却剂温度;提高冷却剂流量,提高进口温度,从而提高平均温度;选择冷却剂适当的工作温度2)提高堆芯功率密度,堆功率不变时可以减少堆芯尺寸3)增加燃料燃耗深度4)减少电厂用电5)降低设备投资费用29.失水事故:一回路压力,边界的任何地方发生破裂,或安全阀或卸载阀卡开等都会造成冷却剂流失。这种事故称为冷却剂丧失事故,分为大破口、中破口、小破口。失流事故:当反应堆带功率运行时,如果主循环泵因为动力电源故障或机械故障而突然被迫停止运行,致使冷却剂流量迅速减少,称为流失事故;预防措施:1)尽快停堆 2)设法减缓事故后临界热流密度下降速度30.专设安全设施系统:1)堆芯应急冷却系统2)二回路的辅助给水系统3)安全壳喷淋系统;作用:发生失水事故时,向堆芯注入含硼水,阻止放射性物质向大气释放,阻止氢气在安全壳中浓集,向蒸汽发生器应急供水。
计算
1.已知某反应堆燃料元件的芯块直径名义值为错误!未找到引用源。,其最大误差为错误!未找到引用源。燃料元件芯块密度的明义值为94%,其最大误差为±2.5%,极限误差为±2.0%;燃料中裂变物质富集度的名义值为2.7%,其最大误差为±0.035%,极限误差为±0.03%;燃料元件包壳外径的名义值为0.01m,其最大误差为±0.035错误!未找到引用源。m,极限误差为±0.030错误!未找到引用源。m,试分别用混合法和乘积法求错误!未找到引用源。值 解:1)混合法错误!未找到引用源。=
错误!未找到引用源。≈0.02465;于是错误!未找到引用源。;2)乘积法:错误!未找到引用源。
=
错误!未找到引用源。=1.0
2.某压力型轻水堆的棒数燃料组建为纵向流过的水冷却。若在燃料元件某高度z处的冷却剂水的温度为错误!未找到引用源。,流速V=4m/s,燃料元件外表面热流密度q=1.43×错误!未找到引用源。W/错误!未找到引用源。。反应堆的工作压力p=14.7MPa,,其栅格为正方型排列,棒径d=10mm,栅距P=13mm,在该处的换热系数及元件外表面的温度。解:由题知,P/d=1.3,∴C=0.042P/d-0.024=0.0306,∴错误!未找到引用源。=0.0306R错误!未找到引用源。·P错误!未找到引用源。,对于水,其热物性为错误!未找到引用源。=0.565W/(m·℃),错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=88.88×错误!未找到引用源。×0.001379=0.1226×错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。=0.864,错误!未找到引用源。=4(错误!未找到引用源。)/πd=11.5×错误!未找到引用源。m,错误!未找到引用源。=V错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。=3.752×错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。=0.0306错误!未找到引用源。·错误!未找到引用源。=839.4,h=错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。=41.24×错误!未找到引用源。W/( 错误!未找到引用源。·℃),∴错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。+q/h=334.7℃
3.厚度或直径为D的三种不同几何形状(平板、圆柱、球)的燃料芯块的体积释热率都是qV,表面温度都是t0,试推导各种芯块中心温度的表达式。解:错误!未找到引用源。t+错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。=0,(1)对于平板:由错误!未找到引用源。t/d错误!未找到引用源。=-错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。,x=0,dt/dx=0,x-d/2, 推出t=-(错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。)错误!未找到引用源。+错误!