熱管因子

熱管因子是壓水堆、沸水堆和重水堆的堆芯通常是由燃料組件排列而成的因子。

壓水堆和沸水堆比較類似,堆芯內的所有燃料組件排列好後放在一個壓力容器內,而重水堆則採用壓力管式結構的堆芯,把燃料組件放入壓力管內,然後有很多壓力管排列布置構成堆芯。不論對於什麼形式的堆芯,我們都可以理解為是用燃料組件按照一定的方式排列起來組成的。對於壓水堆、沸水堆和重水堆等水堆,堆芯內必然存在著某一積分功率輸出最大的燃料元件冷卻劑通道,我們就把這個通道稱為熱通道。而對於採用球狀燃料元件的高溫氣冷堆,則不存在這樣的熱通道,因此其穩態分析原理將與採用棒狀燃料元件的堆芯有所不同。
如果不考慮在堆芯進口處冷卻劑流量分配的不均勻,也不考慮燃料元件的尺寸、性能等在加工、安裝、運行中的工程因素造成的偏差,而單純從核設計方面考慮,那么堆芯記憶體在某一積分功率輸出最大的燃料元件冷卻劑通道,即熱管。同時堆芯內還存在著某一燃料元件表面熱流密度最大的點,即熱點。因此,通俗一點理解,熱管就是堆內最熱的通道,熱點就是堆內最熱的點。
相應於熱管,我們引入平均管的概念。平均管是一個具有設計的名義尺寸、平均的冷卻劑流量和平均釋熱率的假想通道,平均管反映整個堆芯的平均特性。那么為何要引入熱管、熱點和平均管呢?因為在已經確定堆的額定功率、傳熱面積以及冷卻劑流量等條件以後,確定堆芯內熱工參數的平均值是比較容易的。但是堆芯功率的輸出並非取決於熱工參數的平均值,而是取決於堆芯內最惡劣的局部熱工參數值,要得到局部的熱工參數卻不是一件容易的事。為了衡量各有關的熱工參數的最大值偏離平均值的程度,引進了熱管、熱點和平均管的概念。在此基礎上,引入熱管因子(或熱點因子)。通常把熱管因子分為核熱管因子和工程熱管因子兩大類,另外,還可以分為熱流密度熱管因子和比焓升熱管因子兩大類。

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