习题8-10N 问题燃料元件温度计算中的要点.PDF

22 ．312 核反应堆工程 习题8-10N 问题 燃料元件温度计算中的要点 注意：你可以用MathCAD 软件来计算本组问题，但这并不是强 制性的。 本组问题讨论燃料元件温度计算中的一些要点。 考虑一个具有如下尺寸，热工参数和运行条件的LMR 燃料棒： l 包壳是奥氏体不锈钢，外直径=8.5mm ；厚度=0.7mm ；热导率 . =23W(m K) l 燃料用浓缩UO2 ，采用中空设计，外直径为6.9mm ，内直径 0.8mm；加工后的密度为 88%理论密度，热导率随温度的变 化见问题最后的数据表 2. l 气隙传热系数=14kW/(m K) ，包壳外表面的换热系数=170 2. kW/(m K) o l 线功率密度=57kW/m，冷却剂温度为540 C 利用教材中 8-21 式处理球形多孔性，忽略燃料元件内的破裂和 重组。 1） 首先考虑没有重组的情况 计算如下点的温度：包壳外表面 （Rco ），包壳内表面 （Rci ） 芯块外表面 （Rfo ）和芯块内表面 （Rfi ）。预备一个类似于教材 图8-17 的显示温度随半径变化的草图。 2 ） 考虑同样的燃料棒和同样的运行条件，但是有重组发生。 22 ．312 核反应堆工程 烧结温度和密度见教材表8-5 的西屋公司的数据。 计算 （T ），（R ），（R ）和 （R ）。在前面得到的图中添加有 fi 1 2 fi 重组情况下的温度分布。 燃料热导率 这是95%理论密度下的UO2 热导率。是基于Lyon 的来自教 材8-16c 的BW 多项式拟合得到。教材的图8-1 也是同样可 以用的。这里采用的是SI 单位制（教材内用的不是SI 单位）。