Теплогидравлические характеристики топливного блока ВТГР: расчетные исследования.

Работа состоит из двух частей. В первой была создана база данных теплофизических констант, которые планируется применить при реализации полной модели газоохлаждаемого реактора в моей дальнейшей работе. Во второй части происходит расчет необходимой скорости теплоносителя в газоохлаждаемом ядерном реакторе при заданных параметрах.

Целью исследовательской работы является моделирования процесса прокачки гелия через блок ВТГР.

Объектом исследования является унифицированный блок ВТГР. В качестве предмета исследования выступает теплоноситель данной реакторной установки.

В ходе исследовательской работы были получены навыки работы в программе Matlab, построена модель прокачки гелия через блок, разработана программа для расчета теплофизических констант конструкционных и ядерных материалов в заданном диапазоне температур.

1. Теплофизические константы конструкционных и ядерных материалов унифицированного топливного блока ВТГР

1.1. Графит

Для графита удалось найти данные в виде таблицы, в которой шаг температуры составляет 100К. Поэтому пришлось прибегнуть к методу интерполяции данный (1). Для этого в программе Matlab существует функция intepl. Интерполируем данные в промежутке от 300 до 1500 К с шагом 1К и заносим данные в массив. Данные для плотности пришлось экстраполировать (2).

Рисунок 1 – расчет параметров графита в программе.

1.2. Карбид кремния
 
Расчет параметров для карбида кремния аналогичен предыдущему пункту, за исключением плотности. В данном случае были известны коэффициенты термического расширения, при помощи которых и происходил расчет плотности (3).

Рисунок 2 – расчет параметров карбида кремния в программе.
 

1.3. Кремний
 
Расчет теплоемкости и теплопроводности производился аналогично предыдущим пунктам (4). Плотность кремния была найдена в виде функциональной зависимости. В заданном диапазоне температур она вычисляется в цикле for (5).

Рисунок 3 – расчет параметров кремния в программе.

Полный текст работы доступен ниже в разделе файлы.