热工水力计算.doc

某压水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却。若在燃料元件通道进口处的冷却剂温度为℃，流速为。燃料元件表面热流密度。反应堆的工作压力，其栅格为正方形排列（如图所示），棒径d＝10mm，栅距P＝13mm。分别求距进口0.2m和3.0m处的换热系数及燃料元件外表面温度。

已知：
，，Pr＝0.864
，，
P=14.4MPa, t=290℃时，745kg/m3(近似)
CP＝5.2kJ/kg℃(近似)
, ts=340℃(近似)
解：由可得
℃ 5分

(1) 距进口0.2m处
因
则
又
则 ℃< 2分

因，所以

2分
因
则：℃
因
则：，℃ 3分

(2) 距进口3.0m处

则℃> 4分
因此，该处的换热为饱和沸腾换热，则
℃
5分
某压力壳型轻水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却，冷却水的平均温度为300℃，平均流速为4米/秒，燃料元件的平均热流量为1430KW/米2，工作压力为14.7MPa,栅格为正方形(如图1所示)，燃料元件直径为10毫米，包壳厚度为0.5毫米，燃料芯块外径为8.8毫米，栅距为13毫米。求：
(1) 平均放热系数及元件外表面的平均温度。
(2) 包壳内表面温度和燃料中心温度。
已知：，在该压力下，，，，，间隙等效传热系数为，燃料和包壳的热导率随温度的变化可忽略。

图1
解：(1) 1分
1分
2分
3分
因
有：℃ 3分

(2) 1分
℃ 3分
℃ 3分
℃ 3分

已知和下表。用UO2制成的圆柱形芯块的线功率，℃，则芯块的中心温度是多少？ (积分热导率见下表)

解：因
所以
则有
又 3分
因此
由表差值可得
3分

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