Определение термического сопротивления газового зазора

, м ּ ºС/ кВт (8.2)

где λ_з - теплопроводность газового зазора, Вт/м ∙ К;

d_топ = d_твэ – 2(δ_об + δ_з) - диаметр таблетки ядерного топлива, м;

d_твэ - наружный диаметр твэла, м;_, δ_об, δ_з - толщина оболочки твэла и газового зазора, м;

- средний радиус зазора, м;

d_вн - внутренний диаметр оболочки твэла, м;

Толщина зазора между топливом и оболочкой твэла принимается с учетом температурных расширений топлива в твэл в процессе эксплуатации ядерного реактора. В ВВЭР в тепловыделяющем элементе при использовании в качестве материала оболочки твэла циркониевого сплава и топлива из диоксида урана толщина зазора между топливом и оболочкой твэла составляет примерно 0,1 мм. Зазор заполняют гелием при давлении 2 МПа, обладающим по сравнению с другими газами большей теплопроводностью. Гелий в данном случае служит посредником в передаче тепла от топливной таблетки к оболочке. Кроме того, гелий обладает еще одним полезным свойством - высокой текучестью, что позволяет оценить целостность, герметичность конструкции твэл. Коэффициент теплопроводности гелия слабо зависит от давления и определяется в основном температурой. Значения коэффициента теплопроводности гелия при давлении 2 МПа представлены в табл. 10.

Таблица 10 - Справочные данные по коэффициенту теплопроводности гелия при давлении 2 МПа