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Was ist der hydraulische Durchmesser – Definition

Der hydraulische Durchmesser Dh wird häufig bei der Handhabung von Strömungen in unrunden Rohren verwendet. Der hydraulische Durchmesser wandelt unrunde Kanäle in Rohre mit gleichem Durchmesser um. Wärmetechnik

Hydraulikdurchmesser

Hydraulikdurchmesser - Gleichung

HydraulikdurchmesserDer hydraulische Durchmesser D h wird häufig bei der Handhabung von Strömungen in unrunden Rohren und Kanälen verwendet . Der hydraulische Durchmesser wandelt unrunde Kanäle in Rohre mit gleichem Durchmesser um . Mit diesem Begriff kann man viele Dinge auf die gleiche Weise berechnen wie für ein rundes Rohr. In dieser Gleichung ist A die Querschnittsfläche und P der benetzte Umfang des Querschnitts.

Beispiel: Reynolds-Nummer für eine Primärleitung und ein Brennelement

Es ist ein veranschaulichendes Beispiel, die folgenden Daten entsprechen keinem Reaktordesign.

Druckwasserreaktoren werden mitflüssigem Hochdruckwasser (z. B. 16 MPa)gekühlt und moderiert . Bei diesem Druck siedet das Wasser bei ca. 350 ° C. Die Wassereintrittstemperatur beträgt ca. 290 ° C (~ 720 kg / m 3 ). Das Wasser (Kühlmittel) wird im Reaktorkern auf ca. 325 ° C (~ 654 kg / m 3 )erhitzt,während das Wasser durch den Kern fließt.

Hydraulikdurchmesser
Der hydraulische Durchmesser des Brennstabbündels.

Der Primärkreislauf typischer PWRs ist in 4 unabhängige Kreisläufe (Leitungsdurchmesser ~ 700 mm) unterteilt. Jeder Kreislauf besteht aus einem Dampferzeugerund einer Hauptkühlmittelpumpe . Innerhalb des Reaktordruckbehälters (RPV) fließt das Kühlmittel zuerst außerhalb des Reaktorkerns (durch den Fallrohr ) nach unten . Vom Boden des Druckbehälters wird die Strömung durch den Kern umgekehrt, wo die Kühlmitteltemperatur ansteigt, wenn sie durch die Brennstäbe und die von ihnen gebildeten Baugruppen strömt.

Annehmen:

  • Die Strömungsgeschwindigkeit der Primärleitung ist konstant und beträgt 17 m / s.
  • Die Kernströmungsgeschwindigkeit ist konstant und beträgt 5 m / s.
  • der hydraulische Durchmesser des Brennstoffkanals , h , gleich 1 cm
  • Die kinematische Viskosität des Wassers bei 290 ° C beträgt 0,12 × 10 –6 m 2 / s

Siehe auch: Beispiel: Durchflussrate durch einen Reaktorkern

Bestimmen

  • das Strömungsregime und die Reynolds-Zahl innerhalb des Kraftstoffkanals
  • das Strömungsregime und die Reynolds-Zahl innerhalb der Primärleitung

Die Reynolds-Zahl in der Primärleitung ist gleich:

Re D = 17 [m / s] × 0,7 [m] / 0,12 × 10 –6 [m 2 / s] = 99 000 000

Dies erfüllt die turbulenten Bedingungen vollständig .

Die Reynolds-Zahl im Kraftstoffkanal ist gleich:

Re DH = 5 [m / s] × 0,01 [m] / 0,12 × 10 –6 [m 2 / s] = 416 600

Dies erfüllt auch die turbulenten Bedingungen vollständig .

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.