1、六计算结果分析:计算结果误差分析:由于采用的是 W-3 公式,且该设计中的给出参数与该公式的适用范围有些偏差,但是其算出的结果还是能客观反映出热管中各量的变化趋势的。热管的焓、包壳表面温度、芯块中心温度随轴向的分布如下:控制体为 6 个:表 1 各温度的汇总表各种温度控制体流体出口温度单位()流体出口比焓(kJ/kg)出口处的包壳外壁温度单位出口处的包壳内壁温度单位出口处的uo2 芯块外表面温度单位燃料芯块的中心最高温度单位堆芯高度L/m第一控制体 291.54 1292.1 303.25 303.95 372.25 550 0.61第二控制体 301.29 1343.9 325.71 327
2、.21 472.35 953 1.22第三控制体 315.38 1424.5 348.32 350.42 563.86 1411 1.83第四控制体 330.13 1517.2 348.34 350.44 572.41 1469 2.44第五控制体 339.21 1582.1 348.11 349.41 486.01 939 3.05第六控制体 343.75 1618.8 347.83 348.43 416.73 605 3.66表2 临界热流与烧毁比的汇总表DNBR控制体 DNBR临界热流密度 qDNB106 单位W/m2第一控制体 15.6 5.3第二控制体 6.5 4.7第三控制体 3.
3、7 3.9第四控制体 2.7 3第五控制体 3.5 2.4第六控制体 6 226083023406.611.21.832.43.053.6堆 芯 高 度 L(m)流体出口温度()图 1 流体出口温度(单位)分析:由图可知,流体出口温度随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到最后一个控制体的末尾,也就是堆芯出口处,达到最大值。 0246801246018.61.21.832.43.053.6堆 芯 高 度 L/m流体出口比焓 (kJ/g)图 2 流体出口比焓(kJ/kg)分析:由图可知,流体出口比焓和流体出口温度一样随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到最后一个控制体的末尾,也就是堆芯出口处,达到最大值。 2
4、803203460.6121.83243.056堆 芯 高 度 L/m出口处的包壳 外壁面温度()图 3 出口处的包壳外壁面温度()分析:由图可知,出口处的包壳外壁面温度随着堆芯高度逐渐上升,到大约堆芯中间位置处达到最大值,随后逐渐下降,但下降的幅度小于上升的幅度,下降的很缓慢。 28093102340536.6121.83243.056堆 芯 高 度 L/m出口处的包壳内壁温度 ()图 4 出口处的包壳内壁面温度()分析:由图可知,出口处的包壳内壁面温度与包壳外避面温度一样随着堆芯高度逐渐上升,到大约堆芯中间位置处达到最大值,随后逐渐下降,但下降的幅度小于上升的幅度,下降的很缓慢。 0240
5、6.61.21.832.43.053.6堆 芯 高 度 L/m出口处的uo芯块 外表面温度()图 5 出口处的 UO2 的芯块外表面温度()分析:由图可知,出口处的 UO2 的芯块外表面温度随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到堆芯偏上位置处达到最大值,随后逐渐下降。0510520.6121.83243.056堆 芯 高 度 L/m燃料芯块中心 最高温度()图 6 燃料芯块中心最高温度()变化曲线由图可知,燃料芯块中心温度随堆芯由下到上逐渐上升,燃料芯块中心最高温度出现在堆芯中心偏上位置,达到 1469,随后逐渐下降。0510520.61.21.832.43.053.6堆 芯 高 度 L/mDNBR
6、图 7 DNBR 变化曲线分析:DNBR 随着堆芯高度的逐渐上升,先下降,后逐渐上升,在堆芯中间偏上位置达到最小,MDNBR=2.7。0123456.612.83243.056堆 芯 高 度 L/m临界热流密度qDNB( 06 W/m2)图 8 临界热流密度 qDNB (106 W/m2)分析:临界热流密度qDNB在堆芯中由下到上逐渐下降,到堆芯出口处下降到最小。控制体为 3 个:表 1 各温度的汇总表流体出口温度()流体出口比焓(kJ/kg)出口处的包壳外壁温度()出口处的包壳内壁温度()出口处的UO2 芯块外表面的温度()燃料芯块的中心最高温度()堆芯高度L(m)第一控制体 302.13
7、1349.1 321.34 322.24 434.45 779 1.22第二控制体 330.51 1519.7 348.32 349.92 560.31 1405 2.44第三控制体 343.75 1618.8 347.98 348.68 446.86 745 3.66表2 临界热流与烧毁比的汇总表2809310234051.22.43.6堆 芯 高 度 L( m)流体出口温度 ()图 1 流体出口温度(单位)分析:由图可知,流体出口温度随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到最后一个控制体的末尾,也就是堆芯出口处,达到最大值。 12053410561.22.43.6堆 芯 高 度 L(m)流体出口比
8、焓 (kJ/g)图 2 流体出口比焓(kJ/kg)分析:由图可知,流体出口比焓和流体出口温度一样随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到最后一个控制体的末尾,也就是堆芯出口处,达到最大值。DNBR 与临界热流密度DNBR临界热流密度qDNB106(w/m2)第一控制体 8.4 4.7第二控制体 2.9 3第三控制体 4.2 2.1305. 1235.0 435.0 1.2.43.6) 堆 芯 高 度 L( m)出口处的包壳 外壁温度()图 3 出口处的包壳外壁面温度()分析:由图可知,出口处的包壳外壁面温度随着堆芯高度逐渐上升,到大约堆芯中间位置处达到最大值,随后逐渐下降,但下降的幅度小于上升的幅度,
9、下降的很缓慢。 30513205340531.22.43.6堆 芯 高 度 L/m出口处的包壳 内壁温度()图 4 出口处的包壳内壁面温度()分析:由图可知,出口处的包壳内壁面温度与包壳外避面温度一样随着堆芯高度逐渐上升,到大约堆芯中间位置处达到最大值,随后逐渐下降,但下降的幅度小于上升的幅度,下降的很缓慢。01203405601.22.43.6堆 芯 高 度 L/m出口处的uo芯块 外表面的温度()图 5 出口处的 UO2 的芯块外表面温度()分析:由图可知,出口处的 UO2 的芯块外表面温度随着堆芯高度由下到上逐渐上升,到堆芯偏上位置处达到最大值,随后逐渐下降。 024680124601.
10、22.43.6堆 芯 高 度 L/m燃料芯块中心最高温度()图 6 燃料芯块中心最高温度()变化曲线由图可知,燃料芯块中心温度随堆芯由下到上逐渐上升,燃料芯块中心最高温度出现在堆芯中心偏上位置,达到 1405,随后逐渐下降。01234567891.22.43.6堆 芯 高 度 L/mDNBR图 7 DNBR 变化曲线分析:DNBR 随着堆芯高度的逐渐上升,先下降,后逐渐上升,在堆芯中间偏上位置达到最小,MDNBR=2.9。0123451.22.43.6堆 芯 高 度 L/m临界热流密度 qDNB (106W/m2)图 8 临界热流密度 qDNB (106 W/m2)分析:临界热流密度qDNB在堆芯中由下到上逐渐下降,到堆芯出口处下降到最小。