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《燃料元件模型(20091127)_12720670》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1.單參數(shù)模型dTfeP(t)Tfe?Tc(6-41)=?,dtMcτ4.9+冷卻失效瞬變中的燃料包殼行為fefeτ=RMc,(6-42)(燃料元件瞬態(tài)模型)fefe(6-43)('')M=NHM+M,fefcl(6-44)''Mc+Mcffclclc=.fe''M+Mfcl(6-45)'('')τ=RMc+Mc,feffclcl'('')''(6-46)τ=McR+R+McR.ffgcclclc1.單參數(shù)模型(續(xù))雙參數(shù)燃料元件集總參數(shù)模型dTfeqt()TTfe?c在研究冷卻故障瞬變(corecoolingfailure)時(shí)=?'dtMcτ(6-47)fefe,芯塊和包殼材料不同,承受高溫
2、能力差別很大。'''(6-48)M=M+M.fefcl因熱流密度過高或冷卻狀況惡化造成放熱系數(shù)單參數(shù)模型對(duì)于預(yù)測(cè)燃料元件平均溫度特性有用。大幅度降低,燃料與冷卻劑之間近乎絕熱,這時(shí)單集總參數(shù)模型不再適用,燃料元件中熱量再分布將引起包殼過熱。關(guān)心包殼完整性,就必須將芯塊和包殼分別處理。這就產(chǎn)生了雙參數(shù)模型。穩(wěn)態(tài)溫度分布穩(wěn)態(tài)溫度分布燃料溫度:2aTT=()rrdr燃料芯塊半徑a;fa2∫0(6-7)燃料包殼半徑b;包殼溫度:2bTT=()rrdr芯塊包殼間氣隙;clba22?∫a(6-17)燃料-包殼間線熱阻(m℃/W):2'111bb1R=++[ln()?]g22(6-22)822πππkahk
3、b?aa2fgcl包殼-冷卻劑間線熱阻:2'11bb1R=?[ln()]+c2222ππkbcl?aab2hc(6-24)12.雙參數(shù)模型穩(wěn)態(tài)溫度分布將燃料芯塊與包殼分開,分別以下腳標(biāo)”f”、”cl”表示。dTf(t)M''cq=?'()tq()t(6-49)ffg1dtqT'=?()T(6-21)'fcldT!(t)R''cl'gMclclcq=?g()tqc()t(6-50)dt'1qT=?()clT(6-23)'cRcqt'():燃料的線釋熱率;二者結(jié)合:'qtg():從燃料向包殼單位長(zhǎng)度傳熱率;'TT?qtc():從包殼向冷卻劑單位長(zhǎng)度傳熱率。q'=fc(6-25)''R+Rcg2.雙
4、參數(shù)模型(續(xù))2.雙參數(shù)模型(續(xù))~''dTfq'(t)1~~為了消去qtg()、qtc(),將燃料和包殼能量平衡用穩(wěn)態(tài)時(shí)關(guān)系近=?[Tf()t?Tcl()t](6-55)'dtMcτ似,即:ff1(6-56)'1dT!11qtgf()=?'[]TtTt!!()cl()cl=?[]TtTt!!()()??[]TtTt!()(),Rfclclcg(6-51)dtττ23'1qtcc()=?'[]TtTt!l()c().τ=M'cR',Rc(6-52)1ffg(6-57)將以上2式代入(6-49)、(6-50),有:τ=M'cR',(6-58)2clclg~()M'cdTft=q'()t?1[T~
5、()t?T~()t](6-53)''(6-59)ffdtR'fclτ3=MclclcRc.g~()'dTclt1~()~()1~()~()(6-54)Mc=[Tt?Tt]?[Tt?Tt],clcldtR'fclR'clc(6.55)、(6.56)的初始條件是:gc~()()('')'整理得:Tf0=Tc0+Rg+Rcq0(6-60)~()()''T0=T0+Rq.clcc0(6-61)(1).超功率瞬變(1).超功率瞬變(續(xù))反應(yīng)堆在一定功率水平運(yùn)行了一段時(shí)間進(jìn)入正周期,將此解代入(6-55)、(6-56),得Af、Acl,于是簡(jiǎn)單假設(shè)功率變化呈如下形式:'t(6-62)??11qtqe'()
6、=T[1++??T]0??ττ23T'tT(6-65)TtTfc()=+2'qe0??111TMcff式中T為反應(yīng)堆周期。若冷卻劑溫度保持常數(shù),顯然,在初始[1++++??T]τττττ??12323瞬態(tài)消失后,燃料與包殼溫度二者的漸近狀態(tài)與Exp()t成比例。T假定(6-55)、(6-56)的解有以下形式:1T2TtT!()=+qe'tT.tclc2'0TtTAe!()~+T(6-63)[1++++????111TT]τ2Mcff(6-66)fcfτττττt??12313TtTAe!()~+T(6-64)clccl這些解的特點(diǎn)取決于T與τ1τ2、τ3的相對(duì)大小。2(1).超功率瞬變(續(xù))(
7、1).超功率瞬變(續(xù))~'(a)對(duì)于慢的瞬變:Tcl(t)~Tc+Rcq'(t)(6-70)T比τ、τ、τ大很多,上述解簡(jiǎn)化為:123用更詳細(xì)的差分法會(huì)發(fā)現(xiàn),對(duì)于如此緩慢的功率數(shù)瞬變,溫1't(6-67)度分布與穩(wěn)態(tài)分布很接近(圖6.6a)。TtT!()~++()ττqeTfc23'0Mcff(b)若T很小,如超臨界暴走時(shí)那樣,比、、小很多,Tτ1τ2τ3τ13τ't此時(shí)(6-65)、(6-66)