Межканальный обмен и его характеристики

Межканальное перемешивание теплоносителя представляет собой обмен порциями жидкости между параллельными ячейками в ТВС, приводящий к уменьшению разности температур в ячейках. Через зазоры между твэлами осуществляется обмен массой, импульсами и энергией между ячейками, снижающий неравномерности температуры. Обмен осуществляется посредством конвективного переноса, турбулентной диффузии и молекулярного переноса.

Коэффициентом обмена массой называют отношение поперечного потока массы на единицу длины щелевого канала к полному продольному потоку теплоносителя в ячейке ТВС:

- поперечный поток теплоносителя из ячейки iв ячейку jна единицу длины канала; -продольный расход теплоносителя через ячейку i.

Коэффициент обмена теплом показывает, какую часть составляет поперечный тепловой поток от разности теплосодержаний в смежных каналах

Коэффициент обмена импульсом показывает, какую долю поперечный поток количества движения составляет от разности количества движения в смежных каналах:

- количество движения, переносимое градиентным механизмом, вызванным молекулярным трением и мелкомасштабными вихрями; - количество движения, переносимое крупномасштабным движением ( - пульсация скорости в продольном направлении; - пульсация скорости крупных вихрей в направлении периметра канала); - площадь зазора между каналами iи j; - площадь проходного сечения канала i; - средняя скорость в каналах iи j.

Проводить измерения коэффициента обмена количества движения трудно, поэтому полагают, что коэффициенты обмена массой и количеством движения равны друг другу.

В шестигранных ТВС, которые типичны для реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, различают центральные, боковые и угловые твэлы.