核反应堆热工分析课程设计报告书详细过程版本【参考】.doc

课程设计报告 ( 20 13 -- 2014 年度第 二 学期) 名 称： 核反应堆热工分析课程设计 题 目：利用单通道模型进行反应堆稳态热工设计 院 系：核科学与工程学院 班 级： 实践核1101班 学 号：1111440306 学生姓名：蒋佳 指导教师：王胜飞 设计周数：1周 成 绩： 日期：2014 年 6 月 19 日一、课程设计 0.80 1.50 0.70 表一 某压水反应堆的热工参数 参数名称 参考值 参数范围 说明 系统压力P 15.5MPa 14.5-16 堆芯输出热功率Nt 2895MW 4000 进、出口温度、流量、功率耦合，由3个量可推出另外一个 冷却剂总流量W 32100t/h*3 反应堆进口温度fin 288℃ 265-295 反应堆出口温度fout 310-330 堆芯高度L 3.66m 3.5-4 燃料组件数m 121 根据功率计算 燃料组件形式n0 x n0 17 x 17 82,152,172等 需要除去控制棒和中子通量管 每个组件燃料棒数n 265 燃料包壳外径dcs 9.5mm 9-11mm 三者耦合 燃料包壳内径dci 8.60mm 8-9mm 燃料包壳厚度δc 0.57mm 0.5-0.9mm 燃料芯块直径du 8.19mm 8-9mm 燃料棒间距（栅距）s 12.6mm 12-14mm 两个组件间的水隙δ 0.8mm 0.5-1mm UO2芯块密度 95%理论密度 90-99% 旁流系数 5% 4-7% 燃料元件发热占总发热的份额Fa 97.4% 96-98% 径向热管因子 1.35 1.2-1.6 核热点因子由前3者乘积可以推出 轴向热管因子 1.528 1.5-2.0 局部峰核热管因子 1.11 热流量核热点因子 2.29 热流量工程热点因子 1.03 1.03-1.09 焓升工程热管因子（未计入交混因子） 1.085 1.05-1.16 交混因子 0.95 焓升核热管因子 1.35 1.35-1.8 堆芯入口局部阻力系数Kin 0.75 堆芯出口局部阻力系数Kout 1.0 堆芯定位隔架局部阻力系数Kgr 1.05 通过计算，得出： 1. 堆芯流体出口温度； 2. 燃料棒表面平均热流密度以及最大热流密度，平均线功率，最大线功率； 3. 热管内的流体温度（或焓）、包壳表面温度、芯块中心温度随轴向的分布； 4. 包壳表面最高温度，芯块中心最高温度； 5. DNBR 在轴向上的变化； 6. 计算堆芯压降。 设计正文（详细的计算过程、计算结果及分析） 1.计算过程 1.1堆芯流体出口温度（平均管） ℃ 按流体平均温度以及压力由表中查得。 1.2燃料表面平均热流密度 W/m2 式中为堆芯燃料棒的总传热面积 m2 燃料棒表面最大热流密度qmax w/m2 燃料棒平均线功率 W/m 燃料棒最大线功率 w/m 1.3平均管的情况 平均管的流速V m/s 式中，堆芯内总流通面积 n0为燃料组件内正方形排列时的每一排（列）的燃料元件数 由压力以及流体的平均温度查表得到： 1.4为简化计算起见，假定热管内的流体流速Vh和平均管的V相同。（实际上，应该按照压降相等来求。热管内的流体流速要小一些）。则Vh=V 同样，热管四根燃料元件组成的单元通道内的流量 1.5热管中的计算（按一个单元通道计算） （1）热管中的流体温度 第一个控制体出口处的包壳外壁温度 式中：h(z)可以用来求。 所以， 式中： 流体的k(z)、μ（z）和Pr数根据流体的压力好温度由表查得