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