2015-04-30
857
, м ּ ºС/ кВт (6.4)
- коэффициент теплопроводности материала оболочки твэла в сечении, кВт/м∙К;
dн = dтвэ - наружный диаметр оболочки твэла, м;
dвн = (dтвэ - 2 δоб) - внутренний диаметр оболочки твэла, м;
δоб - толщина оболочки твэла, м.
Определение коэффициента теплопроводности для циркониевого сплава Э-110 [4]
при Т ≤ 1100 К λ» 23,5 – 0,0192∙ 
+ 1,68∙10-5∙ 2,Вт/м∙К (6.5)
где 
- температура наружной оболочки твэла в Кельвинах.
В табл. [6],[7],[8] (прил. 2) приведены справочные данные по другим сплавам, применяемым в качестве материала оболочки твэла.
Для определения максимальной температуры оболочки на наружной и внутренней поверхности твэла в наиболее нагруженной ТВС в формулы (6.1 - 6.5) подставляются значения температуры теплоносителя, термические сопротивления теплоотдачи, термические сопротивления оболочки твэла, линейная тепловая нагрузка, рассчитанные с учетом всех неблагоприятных условий эксплуатации ТВС. Эти условия учитываются коэффициентами неравномерности тепловыделений и коэффициентами случайных отклонений конструкционных и эксплуатационных параметров от их номинальных значений, в том числе и погрешность самих расчетных формул.
|
|
|
Числовые значения температуры внутренней и наружной поверхности оболочки твэла при расчетной линейной тепловой нагрузке сводятся в табл. 7, рассчитанные при максимальной линейной тепловой нагрузке в табл. 8. По рассчитанным значениям строятся графики изменения температуры наружной и внутренней поверхности оболочки твэла, которые представлены на рис. 4 (см. прил.1).
Таблица 7 - Числовые значения температуры внутренней и наружной поверхности
оболочек твэла при расчетных значениях линейной тепловой нагрузки
| z, м |  ,
кВт/м
| tтн (z), ºС |  ,
кВт/м2∙ ºС
| Rα (z), м∙ ºС/кВт |  , ºС
| λоб (z), кВт/м∙К | Rλоб (z), м∙ ºС/кВт |  ,
ºС
|
Таблица 8 - Числовые значения температуры внутренней и наружной оболочек твэла
при максимальных значениях линейной тепловой нагрузки
| z, м |  ,
кВт/м
| tтнм (z), ºС |  ,
кВт/м2∙ ºС
| Rαм (z), м∙ ºС /кВт |  ,
ºС
| λоб (z), кВт/м∙К | Rλобм (z), м∙ ºС /кВт |  ,
ºС
|
Характер изменения температуры наружной и внутренней поверхности оболочки твэла следует закону распределения тепловыделения и зависит от условий охлаждения твэла. Сначала температура наружной и внутренней поверхности оболочки твэла увеличивается, достигая максимальных значений, а затем уменьшается. Максимум температур оболочки твэла лежит выше центра активной зоны, это объяснятся взаимным влиянием изменения удельных тепловыделений и температуры теплоносителя по высоте активной зоны, величины термических сопротивлений коэффициента теплоотдачи и самого материала оболочки твэла.
|
|
|
По условию теплотехнической надежности активной зоны максимальная температура наружной оболочки твэла должна быть меньше предельно допустимой температуры для данного материала оболочки твэла. Температура внутренней поверхности оболочки твэла должна быть меньше температуры взаимодействия материала оболочки с топливом.
