反應(yīng)堆熱工分析課程設(shè)計計算數(shù)據(jù)

1、在小范圍內(nèi)將Cp-t差值近似得出Cp如下：出口溫度/300300.1300.2300.3300.4300.5比熱容KJ/Kg5.458338825.46443055.4705225.4766145.4827055.4887971某壓水堆的冷卻劑和慢化劑都是水，用UO2做燃料，用Zr-4做燃料包殼材料。燃料組件無盒壁，燃料元件為棒狀，采用正方形排列。參數(shù)如下一、堆芯出口溫度假設(shè)出口溫度 320平均溫度306.2比熱容KJ/Kg#REF!表二出口溫度#REF!二、燃料棒熱流密度、線功率堆芯燃料棒總傳熱面積Fa(m2)4527.49288燃料棒表面平均熱流q(W/m2)648832.385燃料棒最大

2、熱流密度q_max1353302.15燃料棒平均線功率q_l19364.4706燃料棒最大限功率qlmax40389.4446四、單元通道熱管四根燃料元件組成的單元通道面積Ab(m2)8.7878E-05五、熱管中的計算第一控制體1）、熱管中第一控制體的流體溫度假設(shè)第一單元通道出口溫度為310（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg5.53143874（2）、熱管中的流體溫度tf（z）296.2045532）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.01177786通道流體的普朗特數(shù)Pr0.91639073通道流體動力粘度（kg/(m.s)）8.2778E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.5333784通道

3、流體的雷諾系數(shù)Re638895.432通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）44347.887第一個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）306.2746493)假設(shè)內(nèi)壁溫為400平均壁溫tc（z）353.137324Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.4520301第一個控制體的內(nèi)壁溫tci321.3419914)第一控制體出口處UO2表面溫度tu（z）404.4657295）第一控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）652.622049第二控制體1）、熱管中第二控制體的流體溫度三、平均管情況堆芯內(nèi)總流通面積Af(m2)4.0256204平均管的流速V（m/s）6.2974765

4、流體平均密度（Kg/m3）713.03739熱管四根燃料元件組成的單元通道流量Wh（t/h）一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg5.1112529（2）、熱管中的流體溫度tf（z）296.51732f（z）1 9.7649903f（z）1 249.946609一次迭代平均壁溫tc（z）313.80832Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.064797第一個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）318.27211假設(shè)第二單元通道出口溫度為320（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg5.96119496（2）、熱管中的流體溫度tf（z）303.7173022）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.0117778

5、6通道流體的普朗特數(shù)Pr0.86025958通道流體動力粘度（kg/(m.s)）8.8339E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.5616268通道流體的雷諾系數(shù)Re598677.597通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）43223.0532第二個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）324.7984963)假設(shè)內(nèi)壁溫為400平均壁溫tc（z）362.399248Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.543223第二個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）355.4010774)第一控制體出口處UO2表面溫度tu（z）531.7640065）第一控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/1

6、192.92808第三控制體1）、熱管中第三控制體的流體溫度假設(shè)第三單元通道出口溫度為320（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg6.1997793（2）、熱管中的流體溫度tf（z）315.7282552）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.01177786通道流體的普朗特數(shù)Pr0.92438769通道流體動力粘度（kg/(m.s)）8.2176E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.5301876通道流體的雷諾系數(shù)Re643580.428通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）44495.3775第三個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）347.0444223)假設(shè)內(nèi)壁溫為400平均壁溫tc（z）3

7、73.522211Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.6527397第三個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）397.0081834)第三控制體出口處UO2表面溫度tu（z）686.156837一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg5.4652516（2）、熱管中的流體溫度tf（z）304.37136f（z）1 20.45569f（z）242.43867一次迭代平均壁溫tc（z）340.09979Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.323662第二個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）355.78893一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg6.0696692（2）、熱管中的流體溫度tf（z

8、）315.97231f（z）1 32.64484f（z）231.08633一次迭代平均壁溫tc（z）372.0263Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.638011第三個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）397.049915）第三控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/2051.39986第四控制體1）、熱管中第四控制體的流體溫度假設(shè)第四單元通道出口溫度為340（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg7.16272712（2）、熱管中的流體溫度tf（z）325.3844242）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.01177786通道流體的普朗特數(shù)Pr0.99444497通道流體動力粘度（kg/(m.s)）7

9、.7948E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.5075597通道流體的雷諾系數(shù)Re678484.749通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）45752.298第四個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）347.0195243)假設(shè)內(nèi)壁溫為500平均壁溫tc（z）423.509762Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)18.1449171第四個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）393.5146154)第四控制體出口處UO2表面溫度tu（z）671.4170015）第四控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/1956.78343第五控制體1）、熱管中第五控制體的流體溫度假設(shè)第五單元通道出口溫

10、度為340（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg7.4679991（2）、熱管中的流體溫度tf（z）331.9102032）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.01177786通道流體的普朗特數(shù)Pr1.05789717通道流體動力粘度（kg/(m.s)）7.5165E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.4927871通道流體的雷諾系數(shù)Re703603.998通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）46877.1022第五個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）346.7965323)假設(shè)內(nèi)壁溫為500一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg6.7175615（2）、熱管中的流體溫度tf（z）326.

11、0091f（z）1 30.36766f（z）221.03882一次迭代平均壁溫tc（z）370.26707Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.62069第四個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）394.89788一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg7.2215976（2）、熱管中的流體溫度tf（z）332.11252f（z）1 19.43856f（z）214.68924一次迭代平均壁溫tc（z）423.398266Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)18.1438193第五個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）377.291914)第五控制體出口處UO2表面溫度tu（z）559.6984995）第

12、五控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/平均壁溫tc（z）362.04422Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.539727第五個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）378.342211263.45229第六控制體1）、熱管中第六控制體的流體溫度假設(shè)第五單元通道出口溫度為340（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg7.65460435（2）、熱管中的流體溫度tf（z）334.2838042）單元通道當(dāng)量直徑（m）0.01177786通道流體的普朗特數(shù)Pr1.08739845通道流體動力粘度（kg/(m.s)）7.4096E-05通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.4872049通道出口流體的雷諾

13、系數(shù)Re713754.06通道流體的表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）47398.807第六個控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）341.5670233)假設(shè)內(nèi)壁溫為400平均壁溫tc（z）370.783511Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.6257745第五個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）353.3777534)第六控制體出口處UO2表面溫度tu（z）421.7696095）第六控制體出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/根據(jù)以上數(shù)據(jù)有如下表：控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六一次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg7.4804987（2）、熱管中的流體溫度tf（z）33

14、4.33446f（z）1 f（z）27.23302112.02782一次迭代平均壁溫tc（z）347.47239Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)17.396253第五個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）353.53358615.602456熱管的平均比熱容KJ/Kg熱管控制體出口溫度tf-out（z）單元通道當(dāng)量5.12077916296.50970.01177795.48517308304.34280.01177796.07710285315.95810.01177796.73658798325.98070.01177797.2277598332.10730.01177797.48204167

15、334.3340.0117779通道流體導(dǎo)熱系數(shù)k（z）W/m*0.53337840.5616268制體出口處UO2表面溫度tu（z）397.0845518.8563控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六六、熱管中的q_(DNB,h)控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六七、DNBR的計算控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六八、計算熱管中的壓降控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五0.5301876662.76050.5075597648.96430.4927871

16、544.42590.4872049416.7646出口處UO2芯塊中心溫度t0（z）/控制體出口比焓h-out(J/Kg)652.6220491318.7191192.928081361.5722051.399861428.4191956.783431490.5711263.452291531.573615.6024561547.249壓力P（pa）飽和水比焓hfs當(dāng)量直徑De入口比焓值h-in（J/Kg）1.55E+071629.85030.0117781296.8051.55E+071629.85030.0117781318.71951.55E+071629.85030.011778136

17、1.57181.55E+071629.85030.0117781428.41871.55E+071629.85030.0117781490.57141.55E+071629.85030.0117781531.5726實際熱流密度q（z）臨界熱流密度比DNBR433056.68714.99761884157.4026.5897411452544.33.3205091389390.22.817061911223.4453.656711342836.5449.038366平均壁溫tw平均水溫tf平均溫度下動力粘度299.337324294.45489.07E-05315.536572300.4262

18、8.83E-05335.921459310.15048.45E-05347.031973320.96948.01E-05347.019524329.0447.66E-05344.293274333.22067.46E-05出口溫度下動力粘度f（kg/(m.s)）出口溫度下動力粘度8.99E-058.61E-058.68E-057.85E-058.22E-056.83E-057.79E-056.83E-057.52E-056.83E-05f（kg/(m.s)）w（kg/(m.s)）控制體六控制體一控制體二控制體三控制體四控制體五控制體六各項壓降：7.4096E-057.03E-05控制體入口比體

19、積m3/Kg控制體入口密度（Kg/m3）控制體出口比體積m3/Kg0.00134837741.63650.00136320.00136316733.59180.0013940.00139401717.35490.00144820.00144817690.52890.00150680.00150678663.66730.0015510.00155098644.7550.0015693單向流體摩擦壓降Pf(Pa)48262.18單向流體提升壓降Pel(Pa)24744.95出口壓降Pout(Pa)15820.67進口壓降壓降Pin(Pa)10195.25定位格架Pgr(Pa)15442.53總壓降

20、P(Pa)：114465.6300.65.494889300.7300.8300.9301301.1301.25.500985.5070725.5131645.5192555.5253475.531439301.3301.4301.55.537535.5436225.549714二次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱管中的流體溫度tf（z）二次迭代平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第一個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）5.120779296.5097310.041517.02771318.29821.420564二次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱

21、管中的流體溫度tf（z）二次迭代平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第二個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）二次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱管中的流體溫度tf（z）三次迭代平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第三個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）5.485173304.3428340.293717.32557355.78556.077103315.9581372.047217.63822397.0493三次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱管中的流體溫度tf（z）二次迭代平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第四個控

22、制體的內(nèi)壁溫tci（z）三次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱管中的流體溫度tf（z）二次迭代6.736588325.9807370.958717.6275394.87947.22776332.1073平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第五個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）362.569417.5449378.3329二次迭代（1）、熱管的平均比熱容KJ/Kg（2）、熱管中的流體溫度tf（z）7.482042334.334二次迭代平均壁溫tc（z）Zr-4導(dǎo)熱系數(shù)k(z)(W/m2*)第六個控制體的內(nèi)壁溫tci（z）347.550317.39702353.5331

23、道當(dāng)量直徑（m）控制體出口流體的普朗特數(shù)Pr0.9163910.860260.9243880.9944451.0578971.087398出口表面換熱系數(shù)h（z）（W/m2*）44347.8943223.05控制體出口流體動力粘度f（kg/(m.s)）控制體流體的雷諾系數(shù)8.28E-05638895.48.83E-05598677.68.22E-05598677.67.79E-05678484.77.52E-057036047.41E-05713754.1控制體出口處包殼外壁溫tcs（z）控制體的內(nèi)壁溫tci（z）306.2746318.2982324.7985355.785544495.38

24、45752.346877.147398.81飽和水比焓hs(J/Kg)飽和汽焓值hg(J/Kg)347.0444347.0195347.0195341.567汽化潛熱hfg(J/Kg)394.8585392.7102376.3631353.5331平衡含氣量xe1629.851629.851629.851629.851629.851629.85f（kg/(m.s)）w（kg/(m.s)）2596.2172596.2172596.2172596.2172596.2172596.217質(zhì)量流密度G（Kg/h*m2）161652101616521016165210161652101616521016

25、165210平均溫度下動力粘度w8.88E-058.23E-057.39E-056.83E-056.83E-056.93E-05出口溫度下平均比體積m3/Kg0.0013630.0013940.0014480.0015070.001551966.3664-0.32196966.3664-0.27762966.3664-0.20844966.3664-0.14413966.3664-0.1017966.3664-0.08548臨界熱流密度q_(DNB,h)649481458263684823187391399633320803098682平均溫度下的密度（Kg/m3）平均溫度下的比體積v（737

26、.65150.001356725.63220.001378704.41310.00142677.62610.001476654.50180.001528641.04680.00156控制體流體的雷諾系數(shù)Re摩擦阻力系數(shù)f638895.40.010903598677.60.010705598677.60.010182678484.70.0101867036040.010317入口比焓值h-in（J/Kg）下動力粘度下動力粘度0.001569控制體出口密度（Kg/m3）733.5918717.3549690.5289663.6673644.755637.2396713754.1提升壓降Pel(Pa

27、)4409.4574336.884208.1654047.6933910.8753831.8820.010546控制體出口比體積m3/Kg301.6301.7301.85.5558055.5618975.567989301.9302302.1302.2302.3302.45.574085.5801725.5862645.5923555.5984475.604539302.55.61063諾系數(shù)Re體積v（m3/Kg）摩擦壓降Pf(Pa)7760.3857792.1447699.2528014.0878354.828641.496心溫度t0（z）/302.6302.7302.8302.93035

28、.6167225.6228145.6289055.6349975.641089303.1303.2303.3303.4303.55.647185.6532725.6593645.6654555.671547303.65.67764303.7303.8303.9304304.1304.25.683735.6898225.6959145.7020055.7080975.714189304.3304.4304.55.720285.7263725.732464304.6304.7304.85.7385555.7446475.750739304.9305305.1305.2305.3305.45.756

29、835.7629225.7690135.7751055.7811975.787288305.55.79338305.6305.7305.8305.93065.7994725.8055635.8116555.8177475.823838306.1306.2306.3306.4306.55.829935.8360225.8421135.8482055.854297306.65.860388306.7306.8306.9307307.1307.25.866485.8725725.8786635.8847555.8908475.896938307.3307.4307.55.903035.9091225

30、.915213307.6307.7307.85.9213055.9273975.933488307.9308308.1308.2308.3308.45.939585.9456725.9517635.9578555.9639475.970038308.55.97613308.6308.7308.8308.93095.9822225.9883135.9944056.0004976.006588309.1309.2309.3309.4309.56.012686.0187726.0248636.0309556.037047309.66.043138309.7309.8309.9310310.1310.

31、26.049236.0553226.0614136.0675056.0735966.079688310.3310.4310.56.085786.0918716.097963310.6310.7310.86.1040556.1101466.116238310.9311311.1311.2311.3311.46.122336.1284216.1345136.1406056.1466966.152788311.56.15888311.6311.7311.8311.93126.1649716.1710636.1771556.1832466.189338312.1312.2312.3312.4312.5

32、6.195436.2015216.2076136.2137056.219796312.66.225888312.7312.8312.9313313.1313.26.231986.2380716.2441636.2502556.2563466.262438313.3313.4313.56.268536.2746216.280713313.6313.7313.86.2868056.2928966.298988313.9314314.1314.2314.3314.46.305086.3111716.3172636.3233556.3294466.335538314.56.34163314.6314.7314.8314.93156.3477216.3538136.3599056.3659966.372088315.1315.2315.3315.4315.56.378186.3842716.3903636.3964546.402546315.6315.7315.8315.9316316.1316.2316.3316.4316.56.4086386.4147296.4208216.4269136.4330046.4390966.4451886.4512796.4573716.463463316.6316.7316.8316.9317317.1317.2317.331