Оглавление:
Теплообмен при наличии ядерного источника тепла
- Рассмотрим сферический ядерный топливный элемент, показанный на рисунке. 9-2. Этот элемент представляет собой сферический непрерывный кусок делящегося материала радиуса R r, окруженный сферической оболочкой из алюминия, внешний радиус которой обозначается R. Внутри топлива образуются осколки деления с очень высокой кинетической энергией. В результате столкновения этих фрагментов с атомами делящегося материала большая часть тепловой энергии выделяется в реакторе. Интенсивность объемного источника тепла, возникающего при расщеплении ядра, обозначается буквой s«(в кал-см «* s»*). Эта интенсивность распределяется неравномерно по всему объему sphere.
Центр он минимальный. Для простоты предположим, что интенсивность Sₙ является параболической функцией координат излучения. Ядерно-оружейный Здесь sₙₗₙₗ-объемная скорость тепловыделения в центре сферы. b-безразмерный коэффициент, значение которого находится в диапазоне 0-1. Толщина DG, окруженная внутри сферического топливного элемента, составляет баланс тепловой энергии в сферическом слое.
Эта геометрия почти точно напоминает условия в подшипнике, в котором стержень, образующий движущуюся поверхность, не охлаждается, в то время как наружная часть подшипника, соответствующая поверхности 0, поддерживается путем охлаждения при постоянной температуре. Людмила Фирмаль
Процент тепловой энергии, поступающей в выбранный сферический слой с поверхности радиуса r Скорость отвода тепловой энергии выбранного глобулярного слоя через поверхность радиуса r + Dg | г + ДГ(г + ЛГ> 2 (9.45 )） Уровень тепловыделения 5″4×2дг (9.46） Формула (9.44)-(9.46) подставляется в уравнение баланса тепловой энергии (9.1) и переходит к пределу в виде Dt — > 0.As в результате, это выглядит так: (9.47） Откуда ( Дифференциальное уравнение, описывающее тепловой поток q c в алюминиевой оболочке, имеет тот же вид, что и уравнение (9.48), но есть разница в уравнении оболочки, что нет термина, соответствующего источнику тепла.
- Когда вы объедините последние 2 уравнения, вы получите следующие уравнения для теплового потока g. (9.51)） Где C (F) и C [c [C \ — интегральные константы, которые можно найти с помощью граничных условий. / «Если Р1 ОО, Р =°(9-52) priᵣ ₌ A (F) (9.53） После вычисления константы, это, наконец, выглядит так: [ч.)«>- «( С] (9.54） (9.55） Эти уравнения представляют распределение теплового потока внутри и вокруг сферического тепловыделяющего элемента Этот предмет завернут. Подставляет закон теплопроводности Фурье для найденного распределения. (9.56） (9.57)） Для постоянных значений X, F и X’) можно интегрировать уравнения (9.56) и (9.57).
В рассматриваемом случае эти тепловые источники являются локально постоянными и имеют мощность на единицу объема При стационарных условиях это тепло должно быть удалено из слоя теплопроводностью. Людмила Фирмаль
Интегральные константы (Cp) и C») могут быть определены из граничных условий. Т т)₌т(с> forfl(Ф>случае） Г₀ «₀ «₀withwithwithwith = Яс- (9.60） (9.61） Где T0-значение установки температуры алюминиевой оболочки. Сторонний Окончательная формула для профиля температуры: s o o o (r ⁽ ⁽r>) a(1-бb) ^ ((f > _ FL F） (9.62） (9.63） С формулой (9.62), установленной в r = 0, можно увидеть максимальную температуру в сферическом топливном элементе.
Смотрите также:
