反应堆热工水力教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,反应堆热工水力,2019.10.24,传热学,热量传递的方法:,导热,对流,辐射,传热学,导热传热是指:不同温度的物体或物体不,同温度的各部分之间,分子动能的相互传,递,即动能较大(温度较高)的分子把能,量传给邻近的动能较小(温度较低)的分,子,此外,还依靠自由电子运动而传递能,量。例如燃料芯块内、包壳内、蒸汽发生,器的传热管壁内的传热都是典型的导热传,执,传热学,热对流:随着流体不同部分的相对位移,把热量,从一处带到另一处的现象,称为热对流,所以,热对流与流体的流动有关。,返回,传热学,对流传热实际上,常会遇到导热和热矿流两种基本,方式同时出现,而形成一种较复杂的热传递过程,称为对流传热或对流换热。,如:流体在管道内流动,当流体和管道内壁温度不同,时,它们之间必然会发生热量传递,紧贴管壁处总,有一薄层流体作层流流动,其中垂直于壁面的方向,上仅有分子能量的传递,即只存在导热,而层流薄,层以外的区域,热量的传递主要依靠对流。,传热学,热辐射传热:物体通过电磁波传热的方式称,做辐射,在常温下热辐射起的作用不大,在,高温时则起重要作用。,例如:在反应堆失水事故时堆芯裸露,燃料,元件温度升得很高时,就要考虑热辐射的作,用,燃料传递热量到冷却剂的过,燃料元件内部(包括燃,料芯块、间隙和包壳),的导热,包壳外表面与冷却剂之,间的传热(主要是单相,强迫对流传热),冷却剂的输热,导热、传热,导热传热:傅里叶定,律,对流换热:牛顿冷却定律,描述:q=kVT描述:q=h(TcTf,q:是单位时间内通过单位等温面积式中q是包壳表面热流密度,沿湿度降低的方向所传的松量,W/m2;Tc是包壳外表面温度,个向量,并称之为K;T千是冷却剂主流平均温度,热流密度:k是材料的热导率,Wm-K,它是物性量;是温度梯,K;h是传热系数,W(m2K),度,K/m,它是一个向量,返回,传热学,单相水在圆管内做强迫对流定型湍流传热肘,其热边界层,的厚度(亦称流体膜)怎样影响其对流传热糸数h,由牛顿冷却定律可得,在紧贴管壁附近,有一层厚度为y的流体溥层作层流流动,如下图所示,流体的大部分径向温差降落在此层内,称此层,为热边界层。在热边界层内,垂直于壁面方向所传递的热量,要靠流体的导热,因此有,y-k,-r,)y,将式(2)代入式(1)得,由式(3)可见,对流传热系数h与流体的热导率k成正比,h与,热边界厚度成反比。而取决于流体的运动,一般说来,水,流速越高,就越小(越薄),则h就越大,有哪些因素影响换热系数?,1.流体的性质(密度、比热、热导率、粘性),2.流体运动速度和流动原因(强迫流动或自然对流);,3.流体流动的性质(层流或湍流);,4.传热壁的形状、尺寸及其相对于流体流动的方位,5.流体在换热过程中状态的变化(单相、沸腾等)。,