Эксергетический анализ необратимых потерь в тепловыделяющих элементах и теплообменном оборудовании АЭС

• Автор: Нейская, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 136 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
1.2. ЭКСЕРГИЯ И ЭКОНОМИКА
1.3. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПРИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССАХ
2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА [79,80]
2.1. МОДЕЛЬ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
2.2. РАСЧЕТ ЭКСЕРГИИ ВНУТРЕННИХ ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ ЕДИНИЧНОГО ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА
2.3. РАСЧЕТ ЭКСЕРГИИ ВНУТРЕННИХ ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ В ЦЕЛОМ
2.4. АНАЛИЗ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ГЕТЕРОГЕННОМ ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ
3. РАСЧЕТ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ
3.1. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ПРОЦЕССАХ СОВЕРШЕНИЯ РАБОТЫ
3.2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
3.2.1. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ПРОЦЕССАХ ТЕПЛООБМЕНА
3.2.2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ, СВЯЗАННЫЕ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

4. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ
ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
4.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ
РАЗДЕЛЕНИЯ
4.2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПРИ ДИФФУЗИОННОМ СПОСОБЕ ОБОГАЩЕНИЯ
4.3. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПРИ ЦЕНТРИФУЖНОМ СПОСОБЕ ОБОГАЩЕНИЯ
5. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС БЛОКА БН-
5.1. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА
5.2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ
И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОНТУРАХ
5.3. СРАВНЕНИЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЛОКОВ 800 МВт ТЭС И АЭС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т, 1 - температура, К,°С, соответственно;
р - давление, Па;
Р, Ру - тензоры напряжения, Па;
V - объем, м3;
р - плотность, кг/м3;
8,8 - полная и удельная энтропии, Дж/К, Дж/(кг-К),
соответственно;
Н, И - полная и удельная энтальпии, Дж, Дж/К,
соответственно;
Ср - массовая изобарная теплоемкость, Дж/кг‘К;
р - химический потенциал, Дж/кг
К - газовая постоянная, Дж/кг1 К;
Р, =8314 - универсальная газовая постоянная,
Дж/кмоль-К;
Ь,£ - полная и удельная работы термодинамической
системы, Дж, Дж/К, соответственно;
N - электрическая мощность, Вт;
- полное и удельное количества тепла, Дж, Дж/К,
соответственно;
с}, .Г - поверхностная плотность потока тепла, Вт/ м2;
,1к - диффузионный поток к - компоненты, кг/м2-с;
Е, е - полная и удельная эксергии потока, Дж, Дж/кг,
соответственно;

Эксергетический анализ ядерного топливного цикла должен включать и стадию подготовки топлива (обогащение, разделение изотопов).
Проблема разделения изотопов - довольно старая проблема, поскольку физикам и физико-химикам потребовалось исследовать так называемые изотопические эффекты [74, 75]. Наиболее удобно воздействовать на смесь изотопов урана, находящихся в газообразном состоянии, поэтому самым пригодным для этого оказался гексафторид урана 11Б’в. В настоящее время основными методами обогащения урана являются газовая диффузия и центробежный метод разделения. Однако доступная информация об этих методах весьма ограничена.
Для статистических методов разделения, к которым относятся газодиффузионный и центробежный методы, свойственно многократное повторение первичного эффекта разделения. Этот эффект разделения обычно характеризуется коэффициентами разделения а или обогащения в [74]:
Коэффициент разделения относится к ступени разделительной установки; последовательное соединение ступеней образует разделительный каскад.
В процессах обогащения урана можно считать, что иРб представляет собой двухкомпонентную смесь, состоящую из гексафторидов 235и и 238и. Поэтому коэффициент разделения будет иметь вид
е = а-1.
(1.17)
(1.18)