[工学]反应堆热工水力学02.pptVIP

课程介绍 2 核能系统中的热力过程 2.1 状态参数 2.2 蒸汽动力循环 2.3 蒸汽再热循环与回热循环 热力学定律（回顾） 第一定律 自然界中一切物质都具有能量，能量既不能被创造，也不可能被消灭，而只能从一种形式转变为另一种形式，在转换过程中，能量守恒。 第二定律 不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。 2.1 物性参数 认识水 水是生命之源 水变化多端 水的状态参数 压力 温度 密度/比体积 比焓 比内能 等等 水的物性 热力学性质 温度、压力、比体积、比热容、比焓和比熵 输运性质 热导率、动力粘度、运动粘度和表面张力 《1985 IAPS热力学性质国际骨架表》 温度范围为273.15K~1073.15K 压力范围为6.11659×10-4MPa~1000MPa 水的比焓和比内能 h=u+pv 水的比体积 水的定压比热容 骨架表插值法 例2-2 求16MPa，310℃时水的热导率 首先要判断所处的状态 计算p=16MPa时的饱和温度 根据附录3-1，采用线性插值 骨架表插值法 例2-2 求16MPa，310℃时水的热导率 附录3-7 k×103/(W/m℃) 例2-2 求16MPa，310℃时水的热导率 需要先计算饱和温度为347.23℃时饱和水的热导率。 附录3-1 k/(W/m℃) 例2-2 求16MPa，310℃时水的热导率 300℃，16MPa时的热导率k×103/(W/m℃) 例2-2 求16MPa，310℃时水的热导率 310℃，16MPa时的热导率k×103/(W/m℃) 归纳一下 310℃，16MPa时的热导率 拟合法——IF97水物性拟合函数 The International Association for the Properties of Water and Steam Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam 水物性分区计算图 IF97水物性拟合函数-1区 IF97水物性拟合函数 IF97水物性拟合函数-1区比焓 水的物性计算方法比较 插值法 计算简单，但不便于计算机程序调用 拟合法 计算复杂，但便于计算机程序调用 2.2 蒸汽动力循环 朗肯循环 朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种循环过程 3-4过程：等熵压缩过程 4-1过程：定压可逆吸热过程 1-2过程：等熵膨胀过程 2-3过程：定压冷凝过程 p-v图和T-s图 朗肯循环的效率 核电厂的净效率 核电厂的净效率 例2-3 某压水堆核电厂稳定运行时，额定发电功率为900MWe，循环泵总功率为30MWe，流过堆芯的冷却剂流量为15t/s，堆芯入口平均温度为300℃，出口平均温度为320℃，冷却剂系统压力为15.5MPa，求该核电厂的热力循环净效率。 讨论 如何提高朗肯循环的效率？ 2.3 蒸汽再热循环与回热循环 2.3 蒸汽再热循环与回热循环 某实际核电厂的蒸汽循环 小结 热力学第一、第二定律 认识水 水物性计算 插值法 拟合法 朗肯循环 再热循环和回热循环 习题 2.1 用The International Association for the Properties of Water and Steam拟合函数计算： （1）15.5MPa时饱和水的温度和比焓； （2）15.5MPa下310℃ 时水的定压比热容和热导率。 参考资料： The International Association for the Properties of Water and Steam.pdf The Thermal Conductivity of Ordinary Water Substance.pdf * * 认识水 认识水 认识水 比焓 附录3-3 p=15MPa 比体积 附录3-4 p=15MPa 热容 附录3-5 p=15MPa 插值法 插值法 476.1 581.2 645.8 685.8 22.5 465.0 575.5 640.9 683.7 20.0 452.5 570.5 639.1 682.3 17.5 112.8 565.8 638.3 680.0 15.0 81.2 561.6 634.0 678.0 12.5 350 300 250 200 t/℃ p/MPa 插值法 2.34 0.397 0.118 62.1 2.03 15.0 1762 1.894 18.674 360 1.61 0.434 0.121 69.4 3.79 10.07 1672 1.741 16.537 350 1.35 0.460 0.123 75.4 5.71