Diâmetro hidráulico
O diâmetro hidráulico, D h , é um termo comumente usado ao manipular o fluxo em tubos e canais não circulares . O diâmetro hidráulico transforma dutos não circulares em tubos de diâmetro equivalente . Usando este termo, pode-se calcular muitas coisas da mesma maneira que para um tubo redondo. Nesta equação, A é a área da seção transversal e P é o perímetro úmido da seção.
Exemplo: número de Reynolds para uma tubulação primária e um pacote de combustível
É um exemplo ilustrativo, os dados a seguir não correspondem a nenhum projeto de reator.
Os reatores de água pressurizada são resfriados e moderados por água líquida de alta pressão (por exemplo, 16MPa). A essa pressão, a água ferve a aproximadamente 350 ° C (662 ° F). A temperatura de entrada da água é de cerca de 290 ° C (~ ~ 720 kg / m 3 ). A água (refrigerante) é aquecido no núcleo do reactor para cerca de 325 ° C (⍴ ~ 654 kg / m 3 ) medida que a água flui através do núcleo .
O circuito primário dos PWRs típicos é dividido em 4 circuitos independentes (diâmetro da tubulação ~ 700 mm), cada circuito compreende um gerador de vapor e uma bomba de refrigeração principal . Dentro do vaso de pressão do reator (RPV), o líquido de arrefecimento flui primeiro para fora do núcleo do reator (através do descendente ). Do fundo do vaso de pressão, o fluxo é revertido através do núcleo, onde a temperatura do líquido de refrigeração aumenta à medida que passa pelas barras de combustível e pelos conjuntos formados por elas.
Presumir:
- a velocidade do fluxo da tubulação primária é constante e igual a 17 m / s,
- a velocidade de fluxo do núcleo é constante e igual a 5 m / s,
- o diâmetro hidráulico do canal de combustível , D h , é igual a 1 cm
- a viscosidade cinemática da água a 290 ° C é igual a 0,12 x 10 -6 m 2 / s
Veja também: Exemplo: Vazão através do núcleo de um reator
Determinar
- o regime de fluxo e o número de Reynolds dentro do canal de combustível
- o regime de fluxo e o número de Reynolds dentro da tubulação primária
O número de Reynolds dentro da tubulação primária é igual a:
Re D = 17 [m / s] x 0,7 [m] / 0,12 × 10 -6 [m 2 / s] = 99 000 000
Isso satisfaz plenamente as condições turbulentas .
O número de Reynolds dentro do canal de combustível é igual a:
Re DH = 5 [m / s] x 0,01 [m] / 0,12 × 10 -6 [m 2 / s] = 416 600
Isso também satisfaz plenamente as condições turbulentas.
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