22.312 核反应堆工程 习题13-8N问题 压力管式反应堆热工水力分析 考虑一个轻水冷却和慢化的压力管型反应堆，如图1所示，压力 管内的燃料和冷却剂在一个石墨矩阵内，每一个压力管由一个包 括24个燃料孔和12个冷却剂孔的石墨矩阵构成，石墨矩阵的部 分结构和单位栅元的结构如图1所示。 图2是等效的一个环形的热工分析模型，认为燃料内（尽管每个 燃料孔道内由燃料颗粒组成)体积释热率在-⊙平面内均匀分布， 运行条件和一些有用的参数见表1。 燃料孔 压力管(740) 排管容器外直径：28mm 堆芯 长度 6 单位栅元 冷却剂孔 外直径：14.8mm 图1压力管和压力管内的单位栅元在内的排管容器
22．312 核反应堆工程 习题 13-8N 问题 压力管式反应堆热工水力分析 考虑一个轻水冷却和慢化的压力管型反应堆，如图 1 所示，压力 管内的燃料和冷却剂在一个石墨矩阵内，每一个压力管由一个包 括 24 个燃料孔和 12 个冷却剂孔的石墨矩阵构成，石墨矩阵的部 分结构和单位栅元的结构如图 1 所示。 图 2 是等效的一个环形的热工分析模型，认为燃料内（尽管每个 燃料孔道内由燃料颗粒组成）体积释热率在 r-Q平面内均匀分布， 运行条件和一些有用的参数见表 1。 图 1 压力管和压力管内的单位栅元在内的排管容器
22.312 核反应堆工程 燃料 石墨 零剪切应力线 冷却剂 图2等效环形模型（不按比例） 表1运行参数 Units Data Units Data 反应堆系统 燃料孔 堆芯热功率 MWth 2000 燃料孔道直径 mm 12.8 压力管数量 740 UC的质量 kg/hole 2.3 堆芯半径 m 8.5 堆芯长度 m 6.0 冷却剂孔 冷却剂孔道直径 mm 14.8 一回路系统 冷却剂流量 kg/s 1.4 压力 MPa 6.89 入口冷却剂温度 C 245 单位栅元节距 mm 27.5 假设： ●两相流分析可以用HEM(平衡态均匀流)模型 ●轴向余弦分布（忽略外推）
22．312 核反应堆工程 图 2 等效环形模型（不按比例） 假设： l 两相流分析可以用 HEM（平衡态均匀流）模型 l 轴向余弦分布（忽略外推）
22.312 核反应堆工程 有用数据 参数 燃料 石墨 冷却剂 热导率，k(W/mK) 7 23 0.59 动力粘度，μ(Pas) 101x10-6 比热容，Cp (J/kg.K) 5.0x103 冷却剂比趋，hn(kJ/kg) 1062.3 单相液密度.，p(kgm3) 776.3 6.89MPa饱和水参数 密度：pr=742.0kgm3,Pg=35.94kgm3 比焓：hr=1261.6kJ/kg,he=1511.9kJkg P=6.89MPa饱和温度 ,Tsat=284.86C 问题： 1.假设中子通量轴向余弦分布，径向Bessel函数分布，忽 略外推长度，径向热管因子是多少？ 以下的问题中假设热通道燃料孔道的总功率为260(kW/孔)。 2. 热通道冷却剂出口温度是多少？ 3 热通道的冷却剂出口比焓是多少？ 4. 热通道的冷却剂出口空泡分额是多少？ 5 热通道的不沸腾段长度是多少？ 6. 热通道内发生饱和沸腾点处的燃料芯块中心温度是多 少？ 7. 热通道的压降是多少？为了简化计算，用和余弦分布的 通道积分相同的均匀热流密度近似计算
22．312 核反应堆工程 问题： 1． 假设中子通量轴向余弦分布，径向 Bessel 函数分布，忽 略外推长度，径向热管因子是多少？ 以下的问题中假设热通道燃料孔道的总功率为 260（kW/孔）。 2． 热通道冷却剂出口温度是多少？ 3． 热通道的冷却剂出口比焓是多少？ 4． 热通道的冷却剂出口空泡分额是多少？ 5． 热通道的不沸腾段长度是多少？ 6． 热通道内发生饱和沸腾点处的燃料芯块中心温度是多 少？ 7． 热通道的压降是多少？为了简化计算，用和余弦分布的 通道积分相同的均匀热流密度近似计算