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Qu’est-ce que la conduction avec génération de chaleur – Définition

Conduction avec génération de chaleur – Solution d’équation de chaleur. Dans cet article, nous allons résoudre les problèmes de transfert de chaleur dans les matériaux à source de chaleur interne. Génie thermique

Conduction avec génération de chaleur

Conduction avec génération de chaleur

Combustible nucléaire - TempératuresDans la section précédente, nous avons examiné les problèmes de conduction thermique sans sources de chaleur internes . Pour ces problèmes, la distribution de la température dans un milieu était déterminée uniquement par les conditions aux limites du milieu. Mais en ingénierie, nous pouvons souvent rencontrer un problème dans lequel les sources de chaleur internes sont importantes et déterminent la distribution de la température ainsi que les conditions aux limites.

En génie nucléaire , ces problèmes sont de la plus haute importance, car la plus grande partie de la chaleur générée par le combustible nucléaire est libérée dans les pastilles de combustible et la répartition de la température est déterminée principalement par la répartition de la production de chaleur. Notez que, comme le montre la description des différents composants de l’énergie totale dégagée lors de la réaction de fission, une quantité importante d’énergie est générée en dehors du combustible nucléaire (en dehors des barres de combustible). En particulier, l’énergie cinétique des neutrons rapides est en grande partie générée dans le réfrigérant ( modérateur ) . Ce phénomène doit être inclus dans les calculs nucléaires.

Énergie nucléaire - Chaleur de désintégration
Sources d’énergie thermique dans le fonctionnement électrique d’un réacteur à eau sous pression

En ce qui concerne les REO , il est généralement admis qu’environ 2,5% de l’énergie totale est récupérée dans le modérateur . Cette fraction d’énergie dépend des matériaux, de leur disposition dans le réacteur et donc du type de réacteur.

Notez que la génération de chaleur est un phénomène volumétrique. C’est-à-dire que cela se produit dans tout le corps d’un médium. Par conséquent, le taux de génération de chaleur dans un milieu est généralement spécifié par unité de volume et est désigné par V [W / m 3 ] .

La distribution de la température et en conséquence le flux de chaleur est principalement déterminé par:

  • Géométrie et conditions aux limites . Une géométrie différente conduit à un champ de température complètement différent.
  • Taux de génération de chaleur . La chute de température à travers le corps augmentera avec l’augmentation de la génération de chaleur.
  • Conductivité thermique du milieu . Une conductivité thermique plus élevée entraînera une baisse de température plus faible.

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Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci