{"id":43291,"date":"2019-10-11T14:28:01","date_gmt":"2019-10-11T13:28:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-die-temperaturverteilung-in-der-kraftstoffhulle-definition\/"},"modified":"2020-03-05T12:46:58","modified_gmt":"2020-03-05T11:46:58","slug":"was-ist-die-temperaturverteilung-in-der-kraftstoffhulle-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-die-temperaturverteilung-in-der-kraftstoffhulle-definition\/","title":{"rendered":"Was ist die Temperaturverteilung in der Kraftstoffh\u00fclle – Definition"},"content":{"rendered":"
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Temperaturverteilung in der Kraftstoffh\u00fclle.\u00a0Mantel ist die \u00e4u\u00dfere Schicht der Brennst\u00e4be, die zwischen dem Reaktork\u00fchlmittel und dem Kernbrennstoff (dh Brennstoffpellets) steht.<\/div>\n<\/div>\n
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Temperaturverteilung in der Kraftstoffh\u00fclle<\/h2>\n

Mantel<\/strong>\u00a0ist die \u00e4u\u00dfere Schicht der Brennst\u00e4be, die zwischen dem\u00a0Reaktork\u00fchlmittel<\/strong>\u00a0und dem\u00a0Kernbrennstoff<\/strong>\u00a0(dh\u00a0Brennstoffpellets<\/strong>\u00a0) steht.\u00a0Es besteht aus einem korrosionsbest\u00e4ndigen Material mit geringem Absorptionsquerschnitt f\u00fcr thermische Neutronen, \u00fcblicherweise aus einer\u00a0Zirkoniumlegierung<\/strong>\u00a0.\u00a0Die Ummantelung<\/strong>\u00a0verhindert, dass radioaktive Spaltprodukte aus der Brennstoffmatrix in das Reaktork\u00fchlmittel gelangen und dieses verunreinigen.\u00a0Verkleidungen sind eines der Hindernisse f\u00fcr einen\u00a0vertieften Verteidigungsansatz<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Betrachten Sie die Kraftstoffh\u00fclle mit dem Innenradius\u00a0r\u00a0Zr, 2<\/sub>\u00a0= 0,408 cm<\/strong>\u00a0und dem Au\u00dfenradius\u00a0r\u00a0Zr, 1<\/sub>\u00a0= 0,465 cm<\/strong>\u00a0.\u00a0Im Vergleich zu Brennstoffpellets entsteht in der Brennstoffh\u00fclle kaum W\u00e4rme (die H\u00fclle wird\u00a0durch Strahlung leicht erw\u00e4rmt<\/a>\u00a0).\u00a0Die gesamte im Kraftstoff erzeugte W\u00e4rme muss durch\u00a0Leitung<\/strong>\u00a0durch die Ummantelung \u00fcbertragen werden, und daher ist die Innenfl\u00e4che hei\u00dfer als die Au\u00dfenfl\u00e4che.<\/p>\n

Um die Temperaturverteilung durch die Ummantelung zu finden, m\u00fcssen wir die\u00a0W\u00e4rmeleitungsgleichung l\u00f6sen<\/strong>\u00a0.\u00a0Aufgrund der Symmetrie in z-Richtung und in azimutaler Richtung k\u00f6nnen wir Variablen trennen und dieses Problem zu einem eindimensionalen Problem vereinfachen.\u00a0Wir l\u00f6sen also nur die Temperatur als Funktion des Radius T (r).\u00a0In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass innerhalb der Verkleidung keine W\u00e4rme entsteht.\u00a0F\u00fcr eine konstante W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit ist k die geeignete Form der zylindrischen W\u00e4rmegleichung:<\/p>\n

\"W\u00e4rmegleichung<\/a><\/p>\n

Die allgemeine L\u00f6sung dieser Gleichung lautet:<\/p>\n

\"W\u00e4rmegleichung<\/a><\/p>\n

wobei C\u00a01<\/sub>\u00a0und C\u00a02<\/sub>\u00a0die Integrationskonstanten sind.<\/p>\n

1)<\/p>\n

\"W\u00e4rmeleitung<\/a><\/p>\n

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Berechnen Sie die Temperaturverteilung T (r) in dieser Kraftstoffh\u00fclle, wenn:<\/span><\/p>\n