Геометрические параметры активной зоны, корпуса реактора и внутрикорпусных устройств

Перед проведением теплогидравлического расчета требуется произвести предварительные вычисления геометрических параметров активной зоны и внутрикорпусных устройств. При вычислениях использовалась методика, описанная в [2, стр. 199-201, 333-337].

Отдельно стоит отметить, что по данным [2, стр. 157] (см. рисунок 2) площадь ячейки (поперечное сечение, занимаемое теплоносителем вокруг стержня) принята равной двум площадям равносторонних треугольников со сторонами, равными шагу установки стержней (твэлов, трубок теплообменника).

Все вычисления данного раздела сведены в таблицу 3.

Рисунок 2 – Определение площади ячейки в треугольной упаковке:
1 – стержень; 2 – площадь ячейки, занимаемой стрежнем; a – шаг решетки

Таблица 3 – Расчет геометрических параметров
Наименование параметра	Формула / обозначение	Ед. изм.	Значение
Объем активной зоны		м3	20,00
Диаметр активной зоны		м3	2,52
Размер кассеты под ключ		м	0,248
Площадь одной ячейки (ТВС)		м2	5,41×10-2
Количество ячеек		―
Внутренняя площадь шестигранной ТВС		м2	0,052
Количество твэлов в одной ТВС		―
Шаг установки твэлов в ТВС		м	1,98×10-2
Проходное сечение ячейки (без учета пространства между ТВС)		м2	3,35×10-2
Гидравлический периметр ТВС		м	7,11
Гидравлический диаметр ТВС		м	1,884×10-2
Средний температурный напор в теплообменнике	, принимается (Дементьев, стр. 200)	ºС
Средний коэффициент теплопередачи для теплообменника	, принимается (Дементьев, стр. 200)	Вт/(м2·К)
Поверхность промежуточного теплообменника		м2	12121,2
Внутренний диаметр корпуса реактора	Dк, принимается	м	4,22
Наружный диаметр обечайки тягового участка	Dт.у., принимается	м	2,62
Площадь поперечного сечения опускного участка		м2	8,60
Диаметр трубок промежуточного теплообменника	dтр, принимается	м	1,60×10-2
Компоновка промежуточного теплообменника в опускном участке	Продольное расположение в треугольной решетке (принимается)
Шаг треугольной решетки	, принимается	м	2,24×10-2
Площадь ячейки, занимаемая одной трубкой теплообменника		м2	4,35×10-4
Количество параллельных трубок теплообменника		―
Длина параллельных трубок (высота теплообменника)		м	12,19
Гидравлический периметр теплообменника		м	1016,2
Проходное сечение теплообменника		м2	4,62
Гидравлический диаметр теплообменника		м	1,82×10-2
Высота теплообменника выше уровня (участок конденсации пара)	Hпар, принимается	м	2,00
Высота погруженной части теплообменника		м	10,19
Размер от верха активной зоны до нижней части теплообменника	h, принимается	м	1,75
Высота тягового участка		м	11,94
Высота свободной части опускного участка		м	5,75
Гидравлический диаметр свободной части опускного участка	[2, стр. 217]	м	1,60
Внутрикорпусные устройства в тяговом участке над активной зоной	– блок защитных труб (чехлов) – приводные тяги органов регулирования
Высота тягового участка в зоне защитных чехлов		м	4,00
Высота тягового участка в зоне приводных тяг		м	7,94
Наружный диаметр труб защитных чехлов	, принимается	м	0,248
Внутренний диаметр труб защитных чехлов	, принимается	м	0,240
Диаметр приводных тяг	dпр, принимается	м	2,00×10-2
Количество защитных труб (равно количеству ячеек реактора)		―
Проходное сечение участка защитных чехлов		м2	4,53
Гидравлический периметр участка защитных чехлов		м	211,40
Гидравлический диаметр участка защитных чехлов		м	8,57×10-2
Проходное сечение на участке приводных тяг		м2	4,97
Гидравлический периметр на участке приводных тяг		м	13,71
Гидравлический диаметр на участке приводных тяг		м	1,45
Массовое паросодержание, обусловленное самовскипанием на выходе тягового участка	x, принимается	―	0,006
Удельный объем смеси на выходе тягового участка		м3/кг	1,86×10-3
Плотность пароводяной смеси на выходе из тягового участка		кг/м3	538,8
Энтальпия на выходе из тягового участка		Дж/кг	8,60×105
Динамическая вязкость пароводяной смеси		Па·с	1,302×10-4