Qu’est-ce que l’accélération d’un fluide – Perte de pression – Définition

L’augmentation de la vitesse d’écoulement dans le canal chauffé provoque l’abaissement de la pression du fluide. Par conséquent, une accélération du fluide peut être considérée comme une perte de pression. Génie thermique

Accélération fluide

 

Il est connu que lorsque le fluide est chauffé (par exemple dans un canal de carburant), le fluide se dilate (modification de la densité du fluide) et augmente sa vitesse d’écoulement en raison de l’ équation de continuité (la section transversale du canal reste la même). Pour un volume de contrôle qui a une seule entrée et une seule sortie, cette équation indique que, pour un débit en régime permanent, le débit massique dans le volume doit être égal au débit massique sortant.

 

accélération du fluide - chute de pression
Masse entrant par unité de temps = Masse sortant par unité de temps

Un autre principe très important stipule ( le principe de Bernoulli ) que l’ augmentation de la vitesse d’écoulement dans le canal chauffé provoque l’ abaissement de la pression du fluide . Cette perte de pression peut également être considérée comme une perte de pression locale et peut être calculée à partir de l’équation suivante:
accélération fluide - équation

Sommaire:

  • La perte de charge du système hydraulique est divisée en deux catégories principales :
  • Une forme spéciale de l’équation de Darcy peut être utilisée pour calculer les pertes mineures .
  • Les pertes mineures sont à peu près proportionnelle à la place du débit et par conséquent , ils peuvent être intégrés facilement dans l’équation de Darcy-Weisbach par coefficient de résistance K .
  • En tant que perte de pression locale, l’accélération du fluide dans un canal chauffé peut également être envisagée.

Il existe les méthodes suivantes:

Débit à travers un cœur de réacteur – accélération du liquide de refroidissement

Il s’agit d’un exemple illustratif, les données suivantes ne correspondent à aucune conception de réacteur.

Équation de continuité - Débits dans le réacteur
Exemple de débits dans un réacteur. Il s’agit d’un exemple illustratif, les données ne représentent aucune conception de réacteur.

Les réacteurs à eau sous pression sont refroidis et modérés par de l’eau liquide à haute pression (par exemple 16 MPa). À cette pression, l’eau bout à environ 350 ° C (662 ° F). La température d’entrée de l’eau est d’environ 290 ° C (⍴ ~ 720 kg / m 3 ). L’eau (liquide de refroidissement) est chauffée dans le cœur du réacteur à environ 325 ° C (65 ~ 654 kg / m 3 ) lorsque l’eau s’écoule à travers le cœur.

Le circuit primaire des REP typiques est divisé en 4 boucles indépendantes (diamètre de la tuyauterie ~ 700 mm), chaque boucle comprend un générateur de vapeur et une pompe de refroidissement principale . À l’intérieur de la cuve du réacteur (RPV), le liquide de refroidissement descend d’abord à l’extérieur du cœur du réacteur (à travers le tuyau de descente). Depuis le fond de l’enceinte sous pression, le flux est inversé à travers le cœur, où la température du liquide de refroidissement augmente lors de son passage à travers les crayons combustibles et les assemblages formés par eux.

Calculer:

  • Perte de pression due à l’ accélération du liquide de refroidissement dans un canal de carburant isolé

 quand

  • la vitesse d’écoulement à l’ entrée du canal est égale à 5,17 m / s
  • la vitesse d’écoulement de sortie du canal est égale à 5,69 m / s

Solution:

La perte de charge due à l’accélération du liquide de refroidissement dans un canal de carburant isolé est alors:

accélération du liquide de refroidissement - exemple

Ce fait a des conséquences importantes. En raison de la puissance relative différente des assemblages combustibles dans un cœur, ces assemblages combustibles ont une résistance hydraulique différente , ce qui peut induire un écoulement latéral local du liquide de refroidissement primaire et cela doit être pris en compte dans les calculs thermo-hydrauliques.

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