核反应堆热工水力分析课程设计

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291.541292.1303.25303.95372.255500.61第二控制体301.291343.9325.71327.21472.359531.22第三控制体315.381424.5348.32350.42563.8614111.83第四控制体330.131517.2348.34350.44572.4114692.44第五控制体339.211582.1348.11349.41486.019393.05第六控制体343.751618.8347.83348.43416.736053.66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qDNB10＾6单位W/m2第一控制体15.65.3第二控制体6.54.7第三控制体3.73.9第四控制体2.73第五控制体3.52.4第六控制体622602803003203403600.611.221.832.443.053.66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。0200400600800100012001400160018000.611.221.832.443.053.66堆芯高度L/m流体出口比焓（kJ/kg）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。2803003203403600.611.221.832.443.053.66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。2802903003103203303403503600.611.221.832.443.053.66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。02004006000.611.221.832.443.053.66堆芯高度L/m出口处的uo2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。05001000150020000.611.221.832.443.053.66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。051015200.611.221.832.443.053.66堆芯高度L/mDNBR图7DNBR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。01234560.611.221.832.443.053.66堆芯高度L/m临界热流密度qDNB（10＾6W/m^2)图8临界热流密度qDNB(10^6W/m^2)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302.131349.1321.34322.24434.457791.22第二控制体330.511519.7348.32349.92560.3114052.44第三控制体343.751618.8347.98348.68446.867453.66表2临界热流与烧毁比的汇总表2802903003103203303403501.222.443.66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。12001250130013501400145015001550160016501.222.443.66堆芯高度L(m)流体出口比焓（kJ/kg）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qDNB10^6(w/m2)第一控制体8.44.7第二控制体2.93第三控制体4.22.1305.00310.00315.00320.00325.00330.00335.00340.00345.00350.001.222.443.66）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，下降的很缓慢。3053103153203253303353403453503551.222.443.66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。01002003004005006001.222.443.66堆芯高度L/m出口处的uo2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。020040060080010001200140016001.222.443.66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。01234567891.222.443.66堆芯高度L/mDNBR图7DNBR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。0123451.222.443.66堆芯高度L/m临界热流密度qDNB（10^6W/m2)图8临界热流密度qDNB(10^6W/m^2)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。