Составяющие гидравлических потерь при омывании однофазным теплоносителем

Для однофазного теплоносителя

Dpтр - потери на трение;

Dpмс - потери на местных сопротивлениях;

Dpнив - нивелирные потери;

Dpуск - потери давления на ускорении;

Потери на трение

- закон Дарси; lтр - коэффициент трения;

- гидравлический диаметр;Sк - проходное сечение;П - омываемый периметр.

- ТВС

dг = d2 - d1 - кольцевой твэл;

dг = 2d - плоская щель;

lтр зависит от режима течения.

1. Ламинарное течение (Re £ 2300)

А - постоянный коэффициент, зависящий от формы канала

А = 64 - круглая труба;

А = 121 - пучок твэлов с треугольной решеткой;

2. Турбулентное течение (Re > 2300)

- для Re = 3×103 … 105 (формула Блазиуса)

- для Re > 105 (формула Филоненко)

1. Поправка на подогрев теплоносителя

1. Газовый теплоносителя

- для c = 0,5 … 1

­ - для c = 1…3,5

lтрн - коэффициент трения при подогреве теплоносителя;

lтриз - коэффициент трения без подогрева теплоносителя

Tст - температура стенки твэла;

Т0­ - средняя температура теплоносителя.

2. Капельные жидкости

При условии Re = 3,3×103 …25 ×103 Pr = 1,3… 180

m - динамическая вязкость теплоносителя у стенки и в ядре потока

где n - функция процесс

n = 0,14 - при подогреве жидкости

n = 0,28 Pr -0,25 - при охлаждении жидкости.

3. Жидкометаллический теплоноситель

(без поправки)

2. Поправка на шероховатость

Для шероховатых труб используется формула Никурадзе для автомодельной области течения, где lтр практически на зависит от Re.

- для

где - относительная шероховатость

3. Поправка на геометрию канала

1. Кольцевой зазор

lтркз - коэффициент терния кольцевого зазора

l­тртр - коэффициент трения круглой трубы.

Для

2. Пучок стержней

Для треугольной решетки:

lтрп - коэффициент терния пучка стержней

- относительный шаг решетки.

- для

-

Для квадратной решетки

3. Поправка на интенсификаторы теплообмена

В реакторах БН интенсификаторами теплообмена служит проволочная навивка на твэлах, которая создает дополнительное сопротивление.

lтрпр - коэффициент трения твэлов с проволочной навивкой

lтргл - коэффициент трения гладких твэлов.

t - шаг проволочной навивки.

Формула справедлива для

Потери на местных сопротивлениях

Основным местным сопротивлением при проходе теплоносителя через активную зону являются дистанционирующие решетки кассет

Для реакторов РБМК и ВВЭР

Нивелирные потери

H - высота активной зоны

Потери на ускорение

Наиболее характерны для газовых и кипящих реакторов.

- значение давления до и после устройства, вызывающего ускорение потока.

Потеря давления в газовых реакторах (ВТГР)

для Re = 5×103 … 5×104

, где e - пористость

Особенностью реакторов ВТГР является наличие автомодельной области, где lш не зависит от Re (при Re > 3 ×104). При этом