Qu’est-ce que le nombre de Nusselt pour les réacteurs à métal liquide – Définition

Numéro de Nusselt pour les réacteurs à métal liquide

Un réacteur refroidi par un métal liquide est un type avancé de réacteur nucléaire dans lequel le fluide de refroidissement primaire est un métal liquide.  Les métaux liquides peuvent être utilisés comme réfrigérants car ils possèdent d’excellentes propriétés de transfert de chaleur et peuvent être utilisés dans des systèmes à basse pression, comme dans le cas des réacteurs rapides refroidis au sodium . La caractéristique unique des métaux en ce qui concerne leur structure est la présence de porteurs de charge, en particulier d’électrons libres, qui leur confèrent une conductivité électrique élevée , une conductivité thermique élevée . Cette très haute conductivité thermique, associée à une faible viscosité, entraîne des corrélations typiques entre les transferts de chaleur (par exemple, Dittus-Boelter).) Ne peut pas être utilisé.

Pour les métaux liquides, le nombre de Prandtlest très petit, généralement compris entre 0,01 et 0,001. Cela signifie que la diffusivité thermique , qui est liée au taux de transfert de chaleur par conduction , domine sans ambiguïté . Cette très grande diffusivité thermique résulte de la très grande conductivité thermique des métaux, environ 100 fois supérieure à celle de l’eau. Le nombre de Prandtl pour le sodium à une température de fonctionnement typique dans les réacteurs rapides refroidis au sodium est d’environ 0,004. Dans ce cas, le développement de la couche limite thermique est beaucoup plus rapide que celui de la couche limite de vitesse (δ _t >> δ), et il est raisonnable de supposer une vitesse uniforme dans toute la couche limite thermique.Les coefficients de transfert de chaleur pour le débit de sodium dans le canal de carburant sont basés sur le nombre de Prandtl et le nombre de Péclet . Le diamètre au diamètre (P / D) entre également dans de nombreux calculs de transfert de chaleur dans les réacteurs à métal liquide. Les corrélations de transfert de chaleur par convection sont généralement présentées en termes de nombre de Nusselt par rapport au nombre de Péclet . Le nombre typique de Péclet pour un fonctionnement normal est compris entre 150 et 300 dans les grappes de combustible. En ce qui concerne les autres régimes, le nombre de Nusselt et une corrélation donnée peuvent être utilisés pour déterminer le coefficient de transfert de chaleur par convection.

Corrélation Graber-Rieger

Corrélation FFTF