Поле температур и поле тепловых потоков.
Л7 26.03.12
Теплопроводность
В процессах теплообмена рассматриваются среднестатистические параметрами большой совокупности молекул (температура, давление, скорость и т. д.)
Механизмы переноса тепла
ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ И ОТВОД ТЕПЛА В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ
Не подойти. Только через 7 суток СЦР прекратили.
Исходные данные
Оценка дозы быстрых нейтронов (основной), полученной экспериментатором.
Механизм обратной связи по температуре для сферического реактора при сохраняющейся массе сферы
Пусть DT = 800 C - изотермическая температура подогрева, при которой СЦР прекращается, однако при охлаждении критичность на запаздывающих нейтронах возникает снова и устанавливается стационарный режим.
· DTstat = 800 °С;
· Энергия вспышки P = 1*1017 (итерполяция -15 аварий с Pmax = 6.11017дел/всп; Pmin = 0.031017дел/всп);
· баланс: из h нейтронов один на расходуется на деление и h-1»1 утекает из активной зоны;
· полное число нейтронов утечки Ln = (h-1)P = 11017н;
· Экспериментатор на R =0,7 м от сборки;
|
|
· Fn(1МэВ)/Fn = 210-11 Гр/нейт/см2;
Dn = Fn*Ln/4pR2 = 210-11*11017/12,6 5103 = 30 Гр
Экспериментатор при аварии получил поглощенную дозу по нейтронам – 45 Гр, по гамма-квантам – 3,5 Гр.
Можно ли вручную снять отражатель?
Исходные данные:
- В стационарном режиме DTU= 800°С,
- rCu = 13 см,
- aТ » 5 Вт/м2К0
Tепловой поток с единицы поверхности сферы q = aТ DT
Полный тепловой поток Q = Sq = SaТ DT = 12,6*(0,13)2 *5*800= 850 Вт
Стационарная мощность W = Q = 850*3,11010 = 2.61013 дел/с
Полный поток нейтронов утечки Fn = (h-1)W = 2.61013н/с
dDn/dt = Fn*Fn /4pR2 = 210-11*2.61013/12,6 5103 = 8.210-3 Гр/с = = 30 Гр/ч!
Теплоносители: вода, тяжелая вода, углекислый газ, жидкий натрий и сплав свинца с висмутом. Кипящий теплоноситель – вода.
.
Максимально возможный коэффициент полезного действия любого устройства, преобразующего теплоту в другой вид энергии всегда меньше кпдmax
кпдmax = (T1 – T2)/T1
где T1 – максимальная температура цикла (определяется максимально достижимой температурой теплоносителя), T2 – минимальная температура цикла (определяется температурой окружающей среды. T1 @ 550 K; T2 @ 300 K, кпдmax = 45%, реальное @ 33%.
Газ: Ек » U (U- энергии взаимодействия между частицами)
Жидкость: Ек~ U
Твердое тело Ек«U .
Конвекция естественная и вынужденная;
Тепловое излучение µ T4.
Вектор dT/dn называется температурным градиентом (grad T) и определяет наибольшую скорость изменения температуры по нормали к изотерме в данной точке пространства.
Плотность теплового потока q Вт/м2:
q = - lgrad T, где l — теплопроводность Вт/м×К
Плотность источников тепла qv, Вт/м3
Ориентировочные значения плотности тепловых потоков, Вт/м2: