热工水力学13(计算总结)
热工水力学
滴状流：通道内的流体变成许多细小的液滴悬浮在蒸汽主流中随着蒸汽流动。 ⑸特点 ①单相对流传热区:A 区 ②泡核沸腾区 ——过冷泡核沸腾区：B 区； ——饱和泡核沸腾区：C 和 D 区 ③两相强迫对流区：E 和 F 区 ④缺液区：G 区液膜完全蒸发→壁面内温度 急剧增加：发生烧干，沸腾危机； ⑤单相蒸汽对流区：H 区
8 沸腾危急
特点：由于沸腾机理的变化引起的换热系数的陡降， 导致受热面的温度骤升 (1) 低含汽量的偏离泡核沸腾(DNB)。 (2) 高含汽量区的液膜“干涸”或烧干
9 临界热流密度
⑴定义：在沸腾曲线上出现的第一个转折点处的热流密度称为临界热流密度 CHF ⑵应用：①判别从泡核沸腾向过渡沸腾的转折点，以区分该转折点前后的传热工况及计算过渡沸 腾的传热系数 ②根据最小临界热流密度比（DNBR）来评价反应堆的安全性，需要准确计算临界热流密 度值 ⑶对应流型：实验表明，在流动沸腾条件下，可以在泡状流、弹状流和环状流区域发生临界热流 密度现象 ⑷发生临界热流密度的特点： ①当加热系统的加热控制变量为热流密度时，发生临界热流现象的特征为系统任一参数（如 G， Tf）稍有变化便导致加热表面温度反常升高； ②当加热系统受温度控制加热时，发生临界热流现象的特征为系统任一参数稍有变化便引起加热 面上某处的表面热流密度反常减少 ⑸临界热流密度的主要影响因素： ①冷却剂的质量流速②进口处水的过冷度③工作压力④通道入口段长度⑤加热表面粗糙度
六段 + 一点 ①OA 段：单相自然对流传热；未生成气泡 ②AB 段：泡核沸腾起始阶段；少量气泡生成，快速脱离加热面；传热主要通过自然对流及气 泡脱离搅动 ③BC 段：泡核沸腾；大量气泡生成，快速脱离加热面；传热主要通过气泡带走的汽化潜热及 对流体的搅动 ④) C 点：偏离泡核沸腾点（DNB） ；大量气泡生成并连成汽膜；传热完全靠经汽膜的导热 发生沸腾危机，对应热流密度为临界热流密度 CHF ⑤CD 段：过渡沸腾(部分膜态沸腾)；气泡周期地连成汽膜或破灭；传热完全靠汽膜导热 ⑥DE 段：稳定膜态沸腾；气泡连成汽膜；传热靠汽膜导热+辐射传热，h 比泡核沸腾小得多 ⑦) EF 段：膜态沸腾加辐射传热工况；气泡连成汽膜；辐射传热占主导 ⑷流型：单相流：层流和湍流；两相流用:相分布→流型（泡状流、弹状流、环状流和滴状流等） ①绝热流道中垂直向上流动的流型（泡状流、弹状流、搅拌流、环状流、液束环状流） ②绝热流道中水平流动的流型：泡状流、塞状流、分层流、波状流、弹状流、环状流 泡状流：液相是连续相，汽相以气泡的形式弥散在液相中，两相同时沿通道流动。 （多发
反应堆热工水力20个知识点
一.需要掌握的基本概念1.堆内热源的由来和分布特点。
2.体积释热率基本概念和计算方法？3.有限圆柱形反应堆.无干扰.均匀裸堆条件下的功率分布规律？4.影响堆芯功率分布的因素主要有哪些？5.控制棒中的热源来源是什么？6.热中子反应堆中慢化剂中的热源来源是什么？7.反应堆停堆后的功率由哪几部分组成？有何特点。
.8.以铀-235作为燃料的压水堆，每次裂变释放出来的总能量约为多少？在大型压水堆的设计中，往往取燃料元件的释热量占堆总释热量的百分之几？9与早期压水堆中采用的均匀装载方案相比，现代大型压水堆采用分区装载方案的优点是什么？10.什么是积分热导率？为什么要引入积分热导率？11.棒状元件均匀释热条件下的积分热导率导出。
12.板状元件均匀释热条件下的积分热导率导出。
13.什么是沸腾临界，沸腾临界可以分为哪两种？14.在垂直加热蒸发管中，一般公认的两相流流型主要有哪几种？15.在压水堆燃料元件的传热计算中，影响包壳外表面最高温度ks∙max的主要因素有哪些？用错合金做的包壳的外表面工作温度一般不得超过多少度？16.气隙传热有哪两种基本模型？各适用于何种条件？17.压水堆主回路中的总压降由哪几部分组成？对于闭合回路，系统中哪项压降为零。
18.对于单相流，确定某一截面发生临界流的两个等价条件是什么？19.什么是流动的亚稳态现象？20.什么叫均匀流模型？其基本假设有哪些？分离流模型基本假设有哪些？21.什么叫自然循环？自然循环对核电厂的安全运行有什么意义？导致压水反应堆核电站自然循环流量下降或断流的主要因素有哪些？22.什么是质量含气率.空泡份额及容积含气率？23.什么是两相流动不稳定性？两相流动不稳定性有什么危害？24.什么是水动力学流动不稳定性？水动力学流动不稳定性发生条件是什么？25.缓解或消除管间脉动的方法有哪些？26.已知一段均匀加热稳定流动水平管道，进口为过冷水，出口为两相混合物，导出总压降与流量之间的关系。
供热工程 室内热水供暖系统的水力计算PPT课件
Pa
• 式中 • lzh——管段的折算长度，m。
• 用途 • 当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。
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三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 • 1. G, △ Pd
• 按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力(压头)，确定各管段的管径
• 2. G, d △ P
• 第二种情况的水力计算，常用于校核计算。根 据最不利循环环路各管段改变后的流速和已知各 管段的管径，利用水力计算图表，确定该循环环 路各管段的压力损失以及系统必需的循环作用压 力，并检查循环水泵扬程是否满足要求。
• 进行第三种情况的水力计算，就是根据管段的 管径d和允许压降P，来确定通过该管段(例如通过 系统的某一立管)的流量。对已有的热水供暖系统， 在管段已知作用压头下，校核各管段通过的水流 量的能力；以及热水供暖系统采用所谓“不等温 降”水力计算方法，就是按此方法进行计算的。
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散热器的进流系数α
在单管热水供暖系统中，立管的水流量全部或部分地流进散热器。流进 散热器的水流量与通过该立管水流量的比值，称作散热器的进流系数α， 可用下式表示
Gs / Gl
在垂直式顺流热水供暖系统中，散热器单侧连接时，α=1.0；散热器双 侧连接，通常两侧散热器的支管管径及其长度都相等时，α=0.5。当两侧散 热器的支管管径及其长度不相等时，两侧的散热器进流系数α就不相等了。
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机械循环同程式热水供暖系统管路
• 同程式系统的特点是通过各个并联环路的总长度 都相等。在供暖半径较大（一般超过50m以上）的 室内热水供暖系统中，同程式系统得到较普遍地应 用。现通过下面例题，阐明同程式系统管路水力计 算方法和步骤。
大学生热工课期末总结
大学生热工课期末总结热工学是研究物质内能、热力学状态和能量转化的一门基础科学，是化工、能源等相关领域的核心学科。
本学期我上了热工学这门课程，通过学习和实践，我对热工学的基本概念和原理有了更深入的了解。
在这篇总结中，我将回顾本学期所学的内容，并总结我的学习体验和心得。
首先，我学习了热工学的基本概念和基本原理。
热工学主要研究热量的传递、热力学过程和热力学平衡等内容。
我了解了热力学系统和热力学过程的基本概念，学习了质量和能量守恒定律，热力学第一、第二定律等基本原理。
这些概念和原理对我后续的学习和理解热工学问题起到了重要的基础作用。
其次，我学习了热工学的热力学循环和工程应用。
热力学循环是指将热能转化为机械能或其他形式能量的一种过程。
我学习了常见的热力学循环，如卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等，并学会了计算循环效率和质量流量等相关参数。
此外，我还了解了热力学在工程中的应用，如热力学过程的分析和计算、热力学系统的优化设计等。
这些知识对我未来从事相关领域的工作将有很大的帮助。
同时，我还进行了实验和实践操作。
在实验课中，我参与了多个与热工学相关的实验项目，如热传导实验、凝汽器实验等。
通过实验，我深入理解了热量传递和热力学过程的实际应用，掌握了实验操作和数据处理的技巧。
这对于我将来进行实际工程操作和实验研究非常有帮助。
在学习热工学的过程中，我还积极参与了讨论和探讨。
热工学涉及到很多复杂的概念和问题，通过与同学一起讨论和交流，我能够更好地理解和掌握学习内容。
课上的问答环节也让我能够及时解决疑惑和问题，提高了我的学习效果。
在总结本学期的学习经验和心得时，我想提及几个方面。
首先是理论与实践的结合。
通过实验和实践操作，我不仅巩固了理论知识，还增加了对热工学的实际应用的理解。
其次是合理规划学习时间和方法。
热工学是一门理论与实践相结合的课程，需要时间和耐心去理解和掌握。
我在学习热工学的过程中，合理设置学习时间和学习方法，确保能够充分理解并及时复习课程内容。
核电厂热工水力学
核电厂热工水力学随着工业的发展，电力需求也在不断地增长。
为了满足电力需求，许多国家和地区开始重视核能的开发和利用。
核电站作为一种新型的发电方式，具有高效、干净、可靠、可持续等优点，但同时也带来了许多技术和环境难题。
核电站作为一个庞大的能源系统，其运行涉及到多个领域的学科，其中热工水力学是其中不可或缺的一个学科。
这篇文章将介绍核电站热工水力学相关的知识。
热工水力学基础流体力学核电站的热能是通过水和蒸汽传递来实现的，因此流体力学在核电站热能传递中扮演了至关重要的角色。
流体力学研究的对象是液体、气体等连续介质的运动规律，包括流体的流动、变形、流速、压强等，液体的黏滞力以及黏滞力对于流体流动的影响等内容。
在核电站中，流体力学主要用于描述污水处理、冷却水系统、压气系统和聚集转移装置等方面的问题。
例如，在核电站中，需要将汽轮机的排汽通过冷却水塔冷却降温，因此需要对冷却水塔进行流体力学的分析和计算。
此外，在核电站的压气系统中，压缩空气在输送过程中需要经过管道，因此需要通过流体力学的分析计算管道的内径和空气流量等参数。
热学热学是研究物体温度和热量传递规律的学科，包括热力学和热传导。
在核电站中，热学主要用于描述核能转化为热能的过程，以及核电站的热量传递问题。
具体来说，核反应堆内部的燃料元件的燃烧反应会释放大量热能，这些热能会通过燃料元件、冷却剂和外壳等组成的传热系统传递出去，通过蒸汽抽气系统带动汽轮机运转，最终产生电能。
因此，热学在核电站设计和运行等方面都扮演着重要的角色。
材料学核电站中使用的燃料元件、管道、阀门等部件需要具备较高的耐高温、耐压、耐腐蚀等性能，因此材料学对于核电站的设计和运行也具有不可或缺的重要性。
材料学的研究对象是各种材料的物理化学性质，包括材料的物理性质、力学性质、化学性质、热学性质等。
在核电站中，材料学的应用主要涉及到燃料元件、管道、泵、阀门等部件的材料选择和质量控制等方面。
例如，在燃料元件的设计中需要考虑材料的耐辐照性和高温性能等因素，而在压载水反应堆中，压载水中的氧化物离子容易导致材料的腐蚀和脆化，因此需要通过材料学的知识来选择和优化材料，以保证核电站的安全和可靠性。
核电厂热工水力学
Chen 所提出的公式能够成功地综合 594个典型实验数据。他 认为，在饱和泡核沸腾区和两相强制对流蒸发传热区，总是在某
种程度上发生着泡核沸腾和强制对流两种传热机理，并且，这两
种机理对传热的作用可以叠加，随有关参量的变化，这两种传热
机理可以相互逐步过渡。按以上观点，Chen 提出：
hT P h N B h F C
Chen 关系式既可以适用于强制对流蒸发传热工况，又 可以适用于饱和泡核沸腾传热工况，这时有
q (hNB hFC )(TW TS ) hTP (TW TS )
（3－37D）
此外，Chen 关系式还可以扩展应用于欠热泡核沸腾传
热工况，这时应取 F 1.和 x 0 ，但 S 仍由图 3－9 查得，而
（3－37）
式中，hNB 是泡核沸腾传热系数，表明泡核沸腾对传热的贡献；hFC
是强制对流传热系数，表明强制对流对传热的贡献。
hFC 可用液相单独充满通道流动时的单相液体的对流传热系数 关系式计算，即
hFC
0.023
kL De
0.8
G(1 x)De
L
cp
k
0.4 L
F
（3－37A）
式中 F 是一个两相流动参量，可以预料它是 Martinelli—Nelson 参
堆芯传热
核电厂热工水力学
1流动沸腾传热
流动沸腾是指液体有宏观运动的系统内的沸 腾，加热面上汽泡生长受到液体流动方向上 的附加作用，使壁面的泡化过程特性发生变 化。液体运动可以是由外力强制作用引起的 强迫流动，也可以是由流体密度差造成的自 然对流。流动沸腾常伴随着各种汽—液两相 运动，所以它比池内沸腾复杂。
TSUB (zFDB )
TS
水力计算
水力计算<热能工程设计手册>一。
基础知识及数据：1>. 1W=1J/S=3600J/H; 1GJ=109J; 1CAL=4.2J; kcal（千卡）即大卡；2>. 热水管道当管径≤DN150时选用直焊缝钢管Q235B；当管径≥DN200时，选用螺旋焊缝钢管管Q235B3>. 一吨蒸汽每小时释放6*105KCAL的热量4>. 确定最不利点:最远点5>. 热水热网主干线的平均比压降:30---80帕/米6>. 蒸汽热网单位长度压力损失宜采用100帕/米以下7>. 采暖用户按每平方米需50W的热量计算KCAL8>.高温水管网供回水设计温度分别为100度和50度，供回水温差为50度低温水管网供回水设计温度分别为65度和50度，供回水温差为15度9>. PMS25意味机组相当于一个2.5MW的用户10>.蒸汽管道当管径≤DN150时选用无缝钢管20#钢；当管径≥DN200时选用螺旋焊缝钢管Q235B11>.20号钢的线膨胀系数取0.01278毫米/米*度12>.计算温度一般取介质的工作温度二.热水热网水力计算:1>. 流量(Q)的计算: ( 假定采暖用户的面积为S平方米) ,则流量为:50*3600*SQ=1.05*-------------------(t/h)帕4.2*供回水温差*1062>.根据流量及比压降由表4--27查得管道直径*. 实际应用时，根据外网设计要求中所规定的设计供水量及用户面积计算出高温热水管线（或低温热水管线）的设计供水量，再根据表4—27查得高温热水管线（或低温热水管线）的管径。
三.蒸汽热网水力计算:*.电厂外供的蒸汽（气轮机中的一抽蒸汽）压力为1.05兆帕=10.5公斤/平方厘米；，末端选0.7兆帕、0.8兆帕、... ...（视离开电厂的距离而定）*.电厂外供的蒸汽（一抽）为饱和蒸汽（1.05兆帕300度），进入气轮机的蒸汽为过热蒸汽（5.0兆帕450度）。
热工水力学
第一章二、比较成熟的动力堆型有那些，他们各有什么特点？三、反应堆热工分析主要包括那些内容？第二章二、反应堆在停堆后为什么还要继续冷却？停堆后的热源由哪几部分组成，他们各具有什么特点？原因：在反应堆停堆后，其功率并不是立刻降为零，而是按照一个负的周期迅速地衰减，周期的长短最终取决于寿命最长的放射缓发中子的裂变核群的半衰期。
当反应堆由于事故或正常停堆后，堆内自持的链式裂变反应虽然随即终止，但还是有热量不断地从芯块通过包壳传入冷却剂中，因此，在反应堆停堆后，还必须采取一定的措施对堆芯继续进行冷却，以便排除这些热量防止损坏燃料元件。
热量来源：燃料棒内储存的显热，剩余中子引起的裂变和裂变产物的衰变及中子俘获产物的衰变。
铀棒内的显热和剩余中子裂变热大约在半分钟之内传出，其后的冷却要求完全取决于衰变热；假设反应堆在运行了一段很长时间后停堆，这意味着裂变产物已经达到平衡，这时衰变热一开始约为停堆前功率的6%，而后迅速衰减。
三、以压水堆为例，说明停堆后的功率约占停堆前堆功率的百分数。
大约在停堆后多久，剩余裂变可以忽略？假设反应堆在运行了一段很长时间后停堆，这意味着裂变产物已经达到平衡，这时衰变热一开始约为停堆前功率的6%，而后迅速衰减。
压水堆经过长期运行后停堆，其衰变热随时间的变化见下表，可以知道，一年后剩余裂变可以忽略。
第三章一、各种形状的燃料元件导热计算二、单相对流换热计算沸腾形式详细图表分析，请参考P37四、何谓沸腾临界？压水堆在正常工况下首先防止的是快速烧毁还是慢速烧毁？为什么？而在事故工况下又怎样？沸腾临界的特点：由于沸腾机理的变化引起的换热系数的陡降，导致受热面的温度骤升。
临界热流密度：达到沸腾临界时的热流密度。
沸腾临界一般和发生沸腾临界时的流型有着密切的关系。
沸腾临界根据流动工况的不同通常分为两类：1.过冷或低含汽量下的沸腾临界；2.高含汽量下的沸腾临界；常见的核燃料：六、如何选取包壳材料？有哪些常见的包壳材料。
供热水力计算
过渡区的范围，大致可用下式确定：
Re1=11或 ＝11m/s
供
Re2 =445或=445m/s
热
工
程
8
第十三讲 水暖系统水力计算原理
粗糙管区（阻力平方区）( )
供 热 工
粗糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹
公式计算:
1 1.14 2lg
d
2
K
程
对于管径等于或大于40mm的管子，用希弗林 松推荐的、更为简单的计算公式也可得出很接
1.2、当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部损失
供 折合为管段的沿程损失来计算。
热 如某一管段的总局部阻力系数为 ，设它的压 工 力损失相当于流经管段ld米长度的沿程损失，则
程
22 Rdldld
2
2
20
第十三讲 水暖系统水力计算原理
水力计算基本公式，可表示为：
供
P R lP j R (l ld) R zhl
工 系统，由于辐射管比较长，阻力大，水温较
程 低，阻力的水温修正系数不必考虑。
23
第十三讲 水暖系统水力计算原理
四、水力计算的任务和方法
供
1、水力计算的任务：
按已知系统各管段的流量和循环作用压力，
热
确定各管段的管径。常用于工程设计。
工
按已知系统各管段的流量和管径，确定系 统所需的循环作用压力，常用于校核计算。
工
当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其 与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流
程 过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热
器等)时，由于流动方向或速度的改变，产生局
部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程
热工水力计算
某压水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却。
若在燃料元件通道进口处的冷却剂温度为,280=f in t ℃，流速为4V m s =。
燃料元件表面热流密度622.110q W m =⨯。
反应堆的工作压力14.7P MPa =，其栅格为正方形排列（如图所示），棒径d ＝10mm ，栅距P ＝13mm 。
分别求距进口0.2m 和3.0m 处的换热系数及燃料元件外表面温度。
已知：()00.565/f k W m C =，6688.88100.0013790.122610/f f f v v m s μ--==⨯⨯=⨯，Pr ＝0.8640.81/3Re Pr Nu C =，1.1 1.3P d ≤≤，0.0420.024PC d=- P=14.4MPa, t=290℃时，ρ=745kg/m 3(近似)C P ＝5.2kJ/kg ℃(近似)0.25625exp 10 6.2J w s q p t t θ⎛⎫-⎛⎫=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, t s =340℃(近似)解：由0.25625exp 10 6.2J w s q p t t θ⎛⎫-⎛⎫=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭可得0.25,625exp 342.9510 6.2⎛⎫-⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭w ONBs q p t t ℃ 5分(1) 距进口0.2m 处因 0.20.2,0.2,()∆=-=-in p f f in H H H C t t 则 ,0.2,0.2=+∆f f in p t t H 又 0.2220.20.248.95/(/4)ππρρπ∆===-q d q dH kJ kg AV P d V则 ,0.2,0.2289.4=+∆=f f in p t t H ℃<s t 2分22411.53P d De mm dππ-==5Re 3.7610uDev==⨯ 因1.3=Pd，所以0.0421.30.0240.0306=⋅-=C 0.81/30.0306Re Pr 839.4Nu ==3241.2410/()⋅==⨯⋅f Nu k h w m K De2分因,.02,0.2()=-cs f q h t t 则：,0.2,0.2340.3=+=cs f qt t h℃ 因 ,0.2,<cs w ONB t t则：320.241.2410/()=⨯⋅h w m K ，,0.2340.3=cs t ℃ 3分(2) 距进口3.0m 处3.0223.0 3.0734.2/(/4)ππρρπ∆===-q d q dH kJ kg AV P d V则, 3.0421.2+∆=f in p t H C ℃>s t 4分 因此，该处的换热为饱和沸腾换热，则323.0,3.0/()71.18610/()=-=⨯⋅cs s h q t t w m K 5分某压力壳型轻水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却，冷却水的平均温度为300℃，平均流速为4米/秒，燃料元件的平均热流量为1430KW/米2，工作压力为14.7MPa,栅格为正方形(如图1所示)，燃料元件直径为10毫米，包壳厚度为0.5毫米，燃料芯块外径为8.8毫米，栅距为13毫米。
热工个人期末总结
热工个人期末总结在热工学的学习过程中，我深刻感受到了这门课程的重要性和应用广泛性。
在这个学期的学习中，我学到了很多基本原理和方法，并且在实践中获得实际操作经验。
下面是我对这门课程的总结和体会。
首先，热工学是工程热物理学科的基础，是研究热量传递、热力学过程以及能源转换过程等工程问题的学科。
热工学的基本内容包括热力学、传热学和传质学三个方面。
在学习热力学的过程中，我了解了能量、热力学系统和热平衡等基本概念，学会了运用热力学定律解决问题，并掌握了热力学循环分析和热力学性能计算的方法。
在传热学的学习中，我熟悉了传热的基本模式和传热机理，学会了传热计算的方法，并了解了不同传热方式的特点与应用。
在传质学的学习中，我了解了传质的基本概念和传质的基本过程，学会了传质计算的方法，并了解了传质现象在工程领域中的应用。
其次，在学习热工学的过程中，我从多个方面感受到了该学科的实际应用性。
首先，在工程设计中，热工学的知识是不可或缺的。
只有充分了解和掌握了热工学的基本原理和方法，才能准确地进行热力学计算、传热计算和传质计算，为工程设计提供科学依据。
其次，热工学的知识也在工业生产中发挥着重要作用。
比如，在能源行业中，热工学的知识可以帮助优化能源转换过程，提高能源利用效率，从而实现节能减排的目标。
再如，在化工行业中，热工学的知识可以帮助改善生产过程，提高产品质量，降低生产成本。
总之，热工学的应用范围非常广泛，几乎涉及到所有与热相关的工程领域。
最后，在热工学的学习过程中，我也遇到了一些困难和挑战。
首先，热工学的理论知识比较抽象和复杂，需要理清思路和逐步推导。
在学习过程中，我需要反复阅读和练习，提高自己的理解和运用能力。
其次，热工学的计算过程需要掌握一定的数学和物理知识，而这方面对我来说是一个相对薄弱的环节。
为了克服这个困难，我积极找寻相关的学习资料，加强理论学习，并与同学进行讨论和交流，共同解决难题。
最后，热工学的学习也需要不断进行实践和实验。
核动力技术中的热工水力学
考题解答问题1本题采用步进法确定蒸汽发生器传热管管壁温度、一次测流体温度、二次侧流体温度、含气率和空泡份额。
步进从入口给定的起始条件开始，在一、二次侧建立能量平衡。
忽略任何功，或不计从外部得到或损失的能量。
sec 0primary ondary E E ∆+∆=或 (1)sec primary ondary E E −∆=∆假定：唯一的能量传递模式是对流传热。
''in E D q dz π∆=∫(2)利用牛顿公式：'',()()(()())pri pri pri wall out q z h z T z T z =− (3)''sec sec sec,()()(()())wall in q z h z T z T z =− (4)对此问题，忽略蒸汽发生器传热管的热导，这样在传热管壁厚度（这里也忽略了）没有温差。
于是有：,,()()()wall out wall in wall T z T z T ==z (5)因为忽略了管壁厚度， (2)— (5)式可用于(1) 式，得到更简单的能量方程。
sec sec ()(()())()(()())pri pri wall wall h z T z T z h z T z T z −=− (6)下面的任务就是从管子入口开始，使沿传热管长度方向满足能量平衡，仔细跟踪蒸汽发生器传热管内流体的状态。
注意，对流传热是唯一的考虑模式。
在考虑的温度、压力和流率下，忽略加压水其它的传热机制。
这一点无庸置疑。
解答本题的过程如下：1 沿轴向将传热管离散成一些节点。
本解答中，共用了200个节点。
没有进行对于轴向节点数目的数值敏感性分析。
目标是有足够细的离散化从而使算得的壁温、空泡份额大致上具有合理的准确度。
2 在管子入口，求得蒸汽发生器传热管一次侧传热系数（假定其为常数）。
这减少了（6）式中的一个未知量。
假定一次侧流体是过冷的，这样传热系数由Dittus-Boelter 关系式确定。
反应堆热工水力复习要点整理
反应堆热工水力复习要点整理第一章1、压水堆重要参数：（1）压力（MPa）：一回路工作压力15.5MPa（2）温度（℃）：冷却剂进口温度296.4，冷却剂出口温度327.6，慢化剂平均温度310（3）燃料（UO2）：浓缩度1.8%-2.4%第二章1、裂变能分布：在压水动力堆的设计中，通常取燃料元件的释热量占总释热量的97.4%，而在沸水堆中取燃料元件的释热量占堆总释热量的96%。
2、功率影响因素：（1）燃料布置（2）控制棒（3）水隙及空泡：水隙会引起附加慢化作用，使该处中子通量上升，因而使水隙周围元件的功率升高，从而增大了功率分布的不均匀程度。
3、控制棒中的热源：吸收堆芯γ辐射以及吸收控制棒本身因（n，α）或（n，γ）反应所产生热量的全部或一部分。
4、慢化剂中的热源：慢化剂中所产生的热量主要是裂变中子的慢化、吸收裂变产物放出的β粒子的一部分能量、吸收各种γ射线的能量。
5、结构材料的热源：几乎完全是吸收来自堆芯的各种γ辐射。
6、停堆后功率：反应堆停堆后，其功率并不是立刻降为零，而是按照一个负的周期迅速地衰减，周期的长短最终取决于寿命最长的放射缓发中子的裂变核群的半衰期。
当反应堆由于事故或正常停堆后，堆内自持的链式裂变反应虽然随即终止，但还有热量不断地从芯块通过包壳传入冷却剂中。
这些热量一部分来自燃料棒内储存的显热，热量的另外两个来源是剩余中子引起的裂变和裂变产物的衰变及中子俘获产物的衰变。
因此，在反应堆停堆后，还必须采取一定的措施对堆芯继续进行冷却，以便排除这些热量防止损坏燃料元件。
7、衰变功率：裂变产物的放射性衰变和中子俘获产物的放射性衰变所产生的能量。
第三章1、热传导微分方程：)c κ/(ρα))W/(m /W 1p 32⋅=⋅--∂∂⋅=+∇C m q t q t o v v热导率（）体积释热率（κτακ2、圆柱体燃料元件芯块温度场：忽略轴向导热，可以推得：0122=++uvq dr dt r dr t d κ 或者由物理意义，可以写出（中心温度变化率为零）：H r q drdtrH v u 22ππκ⋅=⋅⋅ 最后可以解得：密度，线功率体积释热率，表面热流:,,412420l v ulu u u u v u q q q q r q r q t t πκκκ===-3、平板形燃料元件芯块温度场：忽略轴向导热，可以推得：uv q dx td κ-=22 最后可以解得：平板半厚度-==-u u uu u v u q q t t δκδκδ22204、平板形包壳温度场： 由傅里叶定律有:dxdt q cκ-= 解得：包壳厚度-=-c cccs ci qt t δδκ5、圆壁形包壳温度场： 由傅里叶定律有：drdt rLQ c πκ2-= 最后解得：cics c l ci cs c l ci cs c cs ci d d q r r q r r LQ t t ln 2ln 2ln2πκπκπκ===- 6、单相对流换热公式：膜温差-∆∆⋅=f f hF Q θθ7、强迫对流换热：圆形通道内强迫对流换热公式D-B 公式：管道直径和特征长度冷却取加热取静止流体导热系数---======d n hd Nu a v c v d d Nu p n3.0,4.0Pr Re Pr Re 023.08.0λλλμνμρν8、沸腾曲线（参考书P37图3-9）壁面过热度sat sw t t t ∆=-（饱和温度）和热流密度的关系曲线称为沸腾曲线。
水力计算方法总结
水力计算总结空调水力计算：一、计算管径1.计算出室外井连连箱的管径，一般经验值是DE63的PE管材2主管管径的计算方法：假如是七连箱，先根据机组的总流量和总井数确定出六口井的流量，在根据管径估算表查出相应的钢管管径，然后根据算选的管材选出相应的管材，推算出流（流量=流速*面积）注意流量的单位换算（要除去3600）并且算面积时要用内径算。
表一、管内水流速推荐值（m/s）管径㎜15 20 25 32 40 50 65 80闭式系统0. 4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.7 0.7~0.9 0.8~1.0 0.9~1.2 1.1~1.4 1.2~1.6 开式系统0.3~0.4 0.4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.8 0.7~0.9 0.8~1.0 0.9~1.2 1.1~1.4 管径㎜100 125 150 200 250 300 350 400 闭式系统 1.3~1.8 1.5~2.0 1.6~2.2 1.8~2.5 1.8~2.6 1.9~2.9 1.6~2.5 1.8~2.6 开式系统 1.2~1.6 1.4~1.8 1.5~2.0 1.6~2.3 1.7~2.4 1.7~2.4 1.6~2.1 1.8~2.3表二、水系统的管径和单位长度阻力损失钢管管径/㎜闭式水系统开式水系统流量/(m³/h) kPa/100m 流量/(m³/h) kPa/100m15 0~0.5 0~60 -- -- 20 0.5~1.0 10~60 -- -- 25 1~2 10~60 0~1.3 0~43 32 2~4 10~60 1.3~2.0 11~40 40 4~6 10~60 2~4 10~40 50 6~11 10~60 4~8 -- 65 11~18 10~60 8~14 -- 80 18~32 10~60 14~22 -- 100 32~65 10~60 22~45 -- 125 65~115 10~60 45~82 10~40 150 115~185 10~47 82~130 10~43 200 185~380 10~37 130~200 10~24 250 380~560 9~26 200~340 10~18 300 560~820 8~23 340~470 8~15 350 820~950 8~18 470~610 8~13 400 950~1250 8~17 610~750 7~12 450 1250~1590 8~15 750~1000 7~12500 1590~2000 8~13 1000~1230 7~11其他关机计算雷同。
室内热水供暖系统的水力计算汇总
.......... .. 132 (818 818) .......... .. 132pa
管段19~23的水力计算同前，结果列入表中，其 总阻力损失
x12
, p15 ,16 ( p y p j )15 ,16
p
, 15 ,16
100%
499 524 ...... 100% 5% 499
此相对差额在允许 15% 范围内。
10.确定通过立管1第三层散热器环路上各管段的 管径 计算方法与前相同； 通过立管1第三层散热器环路的作用压力：
根据同样方法，按15和16管段的流量G及Rpj，确 定管段的d，将相应的R,v值列入表中。
x12
p
, 15,16
(p y p j )15,16 p
, 15 ,16
100%
499 524 ...... 100% 5% 499
求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡 率
(p
y
p j )19~23 132pa
与立管1并联环路相比的不平衡率刚好为零。
通过立管2的第二，三层各环路的管径确定方法 与立管1中的第二，三层环路计算相同，不再叙 述。其计算结果列入表中。其它立管的水力计算 方法和步骤完全相同。
12.通过该双管系统水力计算结果，可以看出，第三 层的管段虽然取用了最小管径（DN15)，但它的 不平衡率大于15%。这说明对于高于三层以上的 建筑物，如采用上供下回式的双管系统，若无良 好的调节装置（如安装散热器温控阀等），竖向 失调状况难以避免。
水力分析与计算期末总结
水力分析与计算期末总结一、引言水力分析与计算是水资源工程中的重要内容，用于研究水流运动规律、结构物水力性能以及水力参数的计算。
本文将对水力分析与计算进行总结，包括理论知识的学习、计算方法的掌握以及实践操作的经验等方面。
二、理论知识的学习水力分析与计算涉及的理论知识较为广泛，包括水流动力学、水力力学、流体力学、河道与水工建筑物等多个方面。
在课程学习中，我通过系统学习了这些理论知识，对水力分析与计算的基本原理有了更深入的理解。
首先，水流动力学是研究水流运动规律的学科，它主要研究流量、流速、水流压力等参数之间的相互关系，以及影响水流运动的因素。
在水力分析与计算中，我们需要根据流量和流速的变化来分析水流的运动规律，确定不同水力参数的计算方法。
其次，水力力学是研究液体在受力作用下的运动规律的学科，它包括静水力学和动水力学两个方面。
静水力学主要研究流体在静止状态下受力平衡的规律，而动水力学则研究流体在运动状态下受力平衡的规律。
在水力分析与计算中，我们需要掌握这些理论知识，分析水流受力情况，进而计算水压力、水动力等参数。
最后，流体力学是研究流体运动规律以及与固体界面的相互作用的学科，它是水力分析与计算的理论基础。
在水力分析与计算中，我们需要运用流体力学的知识，分析水流的流动特性，计算液体的流速、流量等参数。
三、计算方法的掌握在水力分析与计算中，我们需要掌握一些常用的计算方法，如曼宁公式、莱明公式、水力半径法、韦伯算法等。
这些计算方法可以用于计算水流的流量、流速以及水流对结构物的冲击力等参数。
比如曼宁公式是一种用来计算开放渠道中的流量的方法，它基于曼宁公式的流量与渠道横截面积和水流速度之间的关系。
莱明公式则是一种用来计算管道流量的方法，它基于管道断面积和流速的关系。
水力半径法用于计算河道中的水流速度，它基于水力半径和横截面积之间的关系。
韦伯算法则是计算水流对结构物冲击力的一种方法，它基于韦伯数与流体力学对结构物冲击力的关系。
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Nuclear Reactor Thermohydraulics
反应堆热工水力学 第十三讲
（2012—2013学年第一学期） 主讲：李然
0 1 2 3 4
引言 传热分析 水力分析 热力分析 其他计算
引言
本讲进行本课程计算知识点的大汇总， 其中，稳态热工设计取单通道模型。 热工水力学计算套路：守恒方程+导热 定律+水物性表+经验关系式 回顾第五章提到的计算框架：
4 其他计算
• 其他几何条件、加热条件下的热工水力分 析； • 流速测量计算； • 无旋、无粘、不可压缩假定下，伯努利方 程的运用； • 两相流型的判别； • 用乘积法和混合法计算工程热管因子； • 提升压降驱动的自然循环。
34.64%
W 9.547 109 (kWh) • 注意要点： 电站净效率是电功率的净输出比反应堆发 热功率 容量因子的含义
例题2.3 摩擦压降
• 参考答案：
pfric 26.15(kPa)
• 注意要点： 计算Re最好直接利用质量流密度 推荐McAdams（圆管）和Wantland（棒 束）关系式 两相流摩擦压降与含汽率的积分有关，不 做要求
例题2.4 形阻压降
• 接上题，稳态运行时，求额定功率下平均 管形阻压降。
引言
引言
引言
qV
T
p
h
传热分析
热力分析
qV
T p
水力分析
h
p, , ຫໍສະໝຸດ , k , c p qmp, , , k , c p qm
引言
反应堆稳态热工设计的任务： • 设计一个既安全而又经济的反应堆系统。
引言
满足安全准则
提高热工参数
1 传热分析
• 在此我们讨论计算热能由燃料芯块传递到 冷却剂的过程 • 分四部分，通过四个例题进行复习： 1.1 热源 1.2 直接导热 1.3 单相对流换热 1.4 两相对流换热
例题1.1 热源
• 参考答案：
例题1.2 直接导热
• 接上题，包壳材料为Zr-4合金，外径dco = 0.95 cm，内径dci = 0.82 cm，气隙导热按 接触导热模型计算，1）求1900oC下燃料 芯块（95%理论密度下）的热导率；2）求 中心温度为1900oC下线释热率最大点处燃 料芯块表面、包壳内外表面温度。
例题2.1 加速压降
• 接上题，稳态运行时，1）求额定功率下平 均管加速压降；2）求112%功率下热管加 速压降。
例题2.1 加速压降
• 答案： pacc,m 2.576(kPa) 均匀流模型：p acc,h 13.74(kPa) pacc,h 13.05(kPa) 或 漂移流模型： 14.71(kPa) • 注意要点： 热管质量流率、流道截面与平均管不同 pacc out vout 2 in vin 2 等截面流道加速压降： 等截面流道两相流加速压降的合成： 1 z 2 z2 1 pacc G 2 1 f g in
ql,0 3.832 104 (W/m)
Pt 3.701109 W
• 注意要点： 余弦分布的原点取法 活性段高度与实际高度的不同 功率展平在此限于径向分布
例题1.2 直接导热
• 参考答案： k95 2.356(W m 1 o C1 )
例题1.3 单相对流换热
• 接上题（此时燃料中心温度未知），组件 共157个，为17x17正方形排列，栅距d = 1.26 cm，以额定功率稳态运行时，冷却剂 压力为p = 15.5 MPa，入口温度为tin = 285 oC，入口总流量Q = 62964 m3/h，1）求 1 线释热率最大点处平均管包壳表面温度；2 ）求出口温度。
例题3.1 循环效率
• 接上题，稳态运行时，主泵(CP)总功率30 kW，给水泵(FP)入口压力7.375 kPa，水 处于饱和状态且加压过程绝热，出口压力 7.8 MPa；汽轮机进口质量流量qm2 = 1440 kg/s，出口比焓1800 kJ/kg，发电机的效 率为95%，1）求给水泵、蒸发器出入口比 焓； 2）汽轮机入口蒸汽干度；3）求电站 热力循环效率t。
tu 706.8(o C), tci 444.4( o C), tco 392.9( o C) • 注意要点： 推荐使用西屋公司的k95计算公式 表4-1中积分热导率的单位 不想迭代的话，可用包壳内表面温度近似 计算Zr-4热导率
例题1.3 单相对流换热
• 参考答案：
例题1.4 两相对流换热
例题2.4 形阻压降
• 参考答案： pform,m 4.226(kPa) • 注意要点： 参考流速的不同 按突扩、突缩，而非管道出、入口计算 两相流形阻压降不作要求
3 热力分析
• 在此我们讨论计算稳态情况下，核电厂循 环的整体参数 • 分两部分，通过两个例题进行复习： 3.1 循环效率 3.2 电厂净效率
例题3.1 循环效率
• 参考答案： hFP,in 167.44(kJ/kg), hFP,out 174.43(kJ/kg)
例题3.2 电厂净效率
• 接上题，不考虑抽汽回热，容量因子c = 85%，1）求电厂额定电功率和功率输出； 2）求电厂净效率； 3）求该电厂1年向厂 外输送的总电量W（kWh）。
hSG,in 1538(kJ/kg), hSG,out 1258(kJ/kg) x 98.84%, t 36.47% • 注意要点： 各设备间能量传递关系 热力循环效率的分子汽轮机作功功率减去 泵消耗的功率，分母是二回路吸的热
例题3.2 电厂净效率
Pe 1292(MW), Pe,net 1282 MW • 参考答案：
例题1.1 热源
• 某核电厂反应堆，燃料元件总数（并非元 件总数）Nf = 41448，芯块直径du = 0.819 cm，平均富集度2.5%，UO2为95%理论密 度，活性区高度He = 3.66 m，元件实际长 度H = 3.64 m，假设轴向中子通量分布为 （截尾）余弦分布，且平均通道额定最大 值为7.614x1017 m-2·s-1，堆芯径向已经过 功率展平，1）按单群模型，取热中子裂变 截面为583.5 b，求平均通道的线释热率分 布；2）求全堆额定热功率Pt。
• 接上题，112%功率稳态运行时，热管因子 FN,Δh= 1.55，FE,Δh,1= 1.05，FE,Δh,2= 1.04，FE,Δh,3= 1.08，FE,Δh,4= 1.05， FE,Δh,5= 0.89，FE, q = 1.01。1）求热管出 口冷却剂平均温度和流动质量含汽率、体 积含汽率、截面含汽率；2）求热管出口处 包壳表面温度和DNBR（忽略不等温修正） 。
2 水力分析
• 在此我们讨论计算稳态情况下，冷却剂压 力沿流道变化的过程 • 分四部分，通过四个例题进行复习： 2.1 加速压降 2.2 提升压降 2.3 摩擦压降 2.4 形阻压降
tco,h 345.56(o C), DNBR 76.286
• 注意要点： 不同模型的含汽率计算有区别 推荐Armand-Treschev、Bankoff、JensLottes、W-3关系式
tco,0 347.7(o C) tout 333.1(o C)
• 注意要点： 实际燃料元件数才是平均管的总数 体积流量和质量流量的转换 润湿周长的计算 推荐Presser关系式
例题1.4 两相对流换热
o • 参考答案： tout,h tsat 344.8( C) out 17.0% 均匀流模型： 54.4% 漂移流模型： 56.88%, 52.42% 或 52.43%, 56.08%
END
抓紧时间复习, 及格不成问题, 若存侥幸心理, 绝对饶不了你!
例题2.2 提升压降
• 接上题，稳态运行时，求额定功率下平均 管提升压降。
例题2.2 提升压降
• 参考答案：
pgrav 25.24(kPa)
• 注意要点： 定性温度与定性密度 两相流提升压降与含汽率的积分有关，其 计算不做要求
例题2.3 摩擦压降
• 接上题，稳态运行时，求额定功率下平均 管摩擦压降。