Diámetro hidráulico
El diámetro hidráulico, D h , es un término comúnmente utilizado cuando se maneja el flujo en tubos y canales no circulares . El diámetro hidráulico transforma los conductos no circulares en tuberías de diámetro equivalente . Usando este término, uno puede calcular muchas cosas de la misma manera que para un tubo redondo. En esta ecuación, A es el área de la sección transversal , y P es el perímetro humedecido de la sección transversal.
Ejemplo: número de Reynolds para una tubería primaria y un haz de combustible
Es un ejemplo ilustrativo, los siguientes datos no corresponden a ningún diseño de reactor.
Los reactores de agua a presión se enfrían y moderan con agua líquida a alta presión (p. Ej., 16MPa). A esta presión, el agua hierve a aproximadamente 350 ° C (662 ° F). La temperatura de entrada del agua es de aproximadamente 290 ° C (⍴ ~ 720 kg / m 3 ). El agua (refrigerante) se calienta en el núcleo del reactor a aproximadamente 325 ° C (⍴ ~ 654 kg / m 3 ) a medida que el agua fluye a través del núcleo .
El circuito primario de los PWR típicos se divide en 4 bucles independientes (diámetro de tubería ~ 700 mm), cada bucle comprende un generador de vapory una bomba de refrigerante principal . Dentro del recipiente a presión del reactor (RPV), el refrigerante primero fluye hacia abajo fuera del núcleo del reactor (a través del tubo de bajada ). Desde el fondo del recipiente a presión, el flujo se invierte hacia arriba a través del núcleo, donde la temperatura del refrigerante aumenta a medida que pasa a través de las barras de combustible y los conjuntos formados por ellas.
Asumir:
- la velocidad de flujo de la tubería primaria es constante e igual a 17 m / s,
- la velocidad del flujo central es constante e igual a 5 m / s,
- el diámetro hidráulico del canal de combustible , D h , es igual a 1 cm
- La viscosidad cinemática del agua a 290 ° C es igual a 0,12 x 10 -6 m 2 / s
Ver también: Ejemplo: velocidad de flujo a través del núcleo del reactor
Determinar
- el régimen de flujo y el número de Reynolds dentro del canal de combustible
- El régimen de flujo y el número de Reynolds dentro de la tubería primaria
El número de Reynolds dentro de la tubería primaria es igual a:
Re D = 17 [m / s] x 0.7 [m] / 0.12 × 10 -6 [m 2 / s] = 99 000 000
Esto satisface completamente las condiciones turbulentas .
El número de Reynolds dentro del canal de combustible es igual a:
Re DH = 5 [m / s] x 0.01 [m] / 0.12 × 10 -6 [m 2 / s] = 416 600
Esto también satisface completamente las condiciones turbulentas.
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