Численное моделирование гидродинамики и теплообмена активной зоны реактора ВВЭР-1000 по модели пористой среды

• Автор: Бочарова, Екатерина Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ
1.1. Микротвэльт.Конструкция
1.2. Пористая среда. Шаровая засыпка. Общие сведения
1.3. Гидродинамика при однофазном течении теплоносителя в пористых средах. Уравнение Дарси
1.4. Определение вязкостного и инерционного коэффициентов сопротивления пористой среды
1.5 Гидравлическое сопротивление в шаровых засыпках
1.6 Теплообмен в шаровых засыпках
1.7. Выводы и постановка задачи диссертационной работы
ГЛАВА 2. ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА С МИКРОТВЭЛАМИ КОНСТРУКЦИЯ. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
2.1. Проектные основы
2.2. Конструктивная схема
2.3. Общая характеристика концепции безопасности ВВЭР с микротвэлами
2.4. Особеннности гидродинамики ТВ С МТ
2.5 Особенности численного моделирования процессов гидродинамики и теплообмена в пористых средах
2.6 Тестирование численного метода на основе экспериментальных данных
2.7 Математическая модель
2.8 Построение расчетной сетки
2.9.Численное моделирование ТВС МТ
2.10. Результаты численного расчета ТВС МТ
2.11 Численное исследование ТВС МТ при различных значениях пористости микротвэльного топлива
2.12 Численное исследование тепловыделения в ТВС МТ
2.13 Численное исследование теплогидравлических процессов в ТВС МТ измененной конструкции
2.14 Основные выводы второй главы
ГЛАВА 3.ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВВЭР - 1000 МТ
3.1 Определение сопротивления активной зоны в продольном направлении течения
3.2 Определение сопротивления активной зоны в поперечном направлении течения
3.2.1 Геометрическая периодичность
3.2.2 Гидродинамическая периодичность
3.2.3 Периодические граничные условия
3.2.4 Расчетная сетка
3.2.5 Результаты численных расчетов
3.2.5.1 Выполнение наложенного условия периодичности
3.2.5.2 Предварительные построения
3.2.5.3 Исследование влияния поперечного течения на гидродинамику активной зоны без учета притока теплоносителя в пространство между TBC МТ
3.2.5.4 Исследование влияния поперечного течения на гидродинамику активной зоны с учетом притока теплоносителя в пространство между
ТВСМТ
3.3 Основные выводы третьей главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ И РАСЧЕТНОЙ СЕТКИ
ТВСМТ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ И РАСЧЕТНОЙ СЕТКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА

Слой шаров в канале круглого сечения может иметь коридорную или шахматную укладку. Шары могут быть расположены также по винтовой линии. Среднее значение числа Нуссельта для Кей = 4 = 2-104 рассчитывается по формуле [18]
Ш = 0.24 Ке°'69 Рг°'33 (1 + 0.15,У) (1.37)
где ЦТ = 1 — У1 2 для коридорной укладки шаров при п — Г)/с1ш = 1 -5- СО •
у/ - (и-1)[о.733(и-1) + 1.387] - для шахматной укладки шаров при
п =1.06 -*■ 1.867; 75 — диаметр канала, м.
В монографии [5] критерий Нуссельта определяется по следующим соотношениям:
ЛГ 0,30(1 - т')0,35 _
Ш - уж для Яестр = 2-ю3 - 104 (1.38)
0,18(1 - у)0,3 Ке“’7 = —ук — Для Кестр = 10 = 2.5-105 (1.39)
Формулы (1.38) и (1.39) используются для коридорной (п = 1.4), шахматной (и 1.12 ч-1.4) и кольцевой (п = 2.2) упаковок.
Величина неравномерности коэффициента теплоотдачи по поверхности сферы твэла составляет:
- в коридорной упаковке Ка = ат!В/«тш = 1.4-г 2.6;
- в шахматной упаковке Ка = 2.2=3.0;