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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(TcTfq: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

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