什么是热转印 -w88优德备用网址 微博 定义

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w88优德备用网址 微博传热机理w88优德备用网址 微博传热是一种工程学科,涉及物理系统之间的发电,使用,转化和换热(热能)。在电力工程中,它决定了换热器的关键参数和材料。w88优德备用网址 微博传热通常分为各种机制,例如:

  • 热传导也称为扩散,在主体或两个接触体之间发生热传导。它是通过两个系统之间的边界进行粒子的直接显微镜电能交换。当物体从另一个身体或其周围环境处于不同的温度时
  • 热流对流热对流取决于从一个空间区域到另一个区域的质量运动。当流体(气体或液体)的散装流量随着流体中物质的流动而发生热对流。
  • 热辐射。辐射是通过电磁辐射的热传递w88优德备用网址 微博,例如阳光,不需要存在于体之间的空间中的物质。
w88优德app热力学与传热w88优德备用网址 微博
w88优德app是涉及能源生产,储存,转移和转换的科学。它研究了效果工作活力在一个系统中,当一个系统经历一个从一个平衡态到另一个平衡态的过程,并且不考虑这个过程需要多长时间。但在工程中,我们通常对传热速率感兴趣,这是传热科学的主题。w88优德备用网址 微博我们可以从热力学中想起,能量以各种形式w88优德app存在。

w88优德备用网址 微博主要对热感兴趣,热是能量的一种形式,可以从一个系统转移到另一个系统的结果温差。工程热力学可能更好地被命名为恒温w88优德app器,因为它主要描述了不可逆转过程两侧的平衡状态。

在工程中,使用术语对流热传递来描述传导和流体流动的组合效应。w88优德备用网址 微博此时,我们必须添加一个新的机制,称为平流(通过批量运动运输物质)。从热力学的角度来看,通过扩散来热流入流体,以增加其能量,流体然后转移(前进)从一个位置转移到另一个位置的内部能量(未加热),然后进行第二热相互作用通过扩散再次将热量转移到第二个主体或系统。

w88优德备用网址 微博核电工程中的传热 - 应用

w88优德备用网址 微博通常遇到工程系统和其他方面,一个人不需要走得远远来看一些传热的应用领域。w88优德备用网址 微博

连续性方程 - 反应堆流速
反应器中的流速示例。图说明了示例,数据不代表任何反应堆设计。

详细知识w88优德备用网址 微博机制对于反应堆工程师以及所有其他工程师来说也是必不可少的。核电厂(核电站)看起来像一个标准的热电站,但有一个例外。热源在核电站是一个核反应堆。这是所有传统火力发电站的典型做法产生蒸汽哪一个开车A.汽轮机连接到A.发电机生产电力。但是在核电站反应堆生产巨大的热量(能量)小卷。能量产生的密度是很大这就对其提出了要求w88优德备用网址 微博传热系统(反应堆冷却剂系统)。因此,我们必须开始,由反应堆的热产生和从反应堆中移除。

为了使反应堆在稳定状态下运行,系统中释放的所有热量都必须被移除尽可能快地生产。这是通过使液体或气态冷却剂通过通过并且通过产生热量的其他区域。传热必须w88优德备用网址 微博等于或大于发热速率或过热,并且可能发生对燃料的可能损坏。该冷却剂系统的性质和操作是核反应堆设计中最重要的考虑之一。

应该注意的是,从严格的核对重的角度来看,对反应器热功率理论上没有上限,可以通过任何具有足够过量的反应性的任何关键反应器获得以克服其负温度反馈。每一个核反应堆,有一个直接比例之间的中子通量反应堆热功率。通常使用术语热功率,因为​​它意味着由于结果而在反应器核心中产生热量的速率裂变在燃料中。此外,在短时间内,关键反应器不需要具有高过量的反应性,因为在快速反应性偏移的情况下。

简而言之,几乎任何反应堆都能够超过其冷却剂系统的热除去能力。除此之外,燃料会加热,可以达到非常高的温度。电抗器操作员和反应堆安全系统必须避免这种情况。至关重要的是发热 - 散热速率平衡必须保持以防止可能导致燃料或其他结构材料失败的这些温度。在反应堆工程中,核反应堆的热液压描述涉及传热和流体动力学耦合的努力,从正常运行和事故条件下实现核心所需的除热速率。优德体育w88官网手机版w88优德备用网址 微博

核电厂的热效率
热效率转换热能工作主要由冷热温度储存器之间的差异决定。如果从蒸汽涡轮机的热量在高温下,则改善热效率,并且冷凝器中的散热器尽可能低的温度。轻水反应器中的高温通常受到材料和压力考虑的限制,水槽温度受到环境的限制。

朗肯循环 - 分钟通常大多数核电厂操作多级冷凝汽轮机。在这些涡轮机中,高压级接收蒸汽(这种蒸汽几乎是饱和的蒸汽 - x = 0.995-点C;6 MPa.;275.6℃),并排至隔湿器-再热器(D点)。蒸汽必须再加热,以避免因蒸汽漏气而损坏汽轮机叶片低质量的蒸汽。再热器加热蒸汽(点D),然后将蒸汽指向蒸汽涡轮机的低压级,其中膨胀(点E至F)。然后,耗尽的蒸汽在冷凝器中冷凝,它处于低于大气压的压力(绝对压力0.008 MPa),并且处于部分冷凝状态(点F),通常具有近90%的质量。

在这种情况下,蒸汽发生器、汽轮机、凝汽器和给水泵构成了热机,即受限于所施加的效率限制热力学第二定律w88优德app。在理想情况下(无摩擦,可逆过程,完美的设计),这种热力发动机将具有圆形效率

η = 1 - T/ T.热的= 1 - 315/549 = 42.6%

其中热储温度为275.6℃(548.7K),冷储温度为41.5℃(314.7K)。但是核电站是真正的热机热力学过程在某种程度上是不可逆的。它们不是无限缓慢地完成的。在实际设备(如涡轮机、泵和压缩机)中,机械摩擦和热损失会导致进一步的效率损失。

因此,核电站通常具有约33%的效率。在现代核电站,整体热力学效率是关于三分之一(33%),所以3000 mwth.热能需要从裂变反应中产生1000米电力。

锅炉压力

兰金循环-锅炉压力
锅炉压力的增加是由反应器压力容器的材料限制。

根据卡诺原理,提高效率可以通过增加温度的蒸汽。但这需要增加锅炉或蒸汽发生器内部的压力。然而,冶金方面的考虑给这种压力设置了一个上限。为了防止主冷却剂沸腾并提供过冷裕度(稳压器温度与堆芯最高温度之间的差值),PWRs的压力一般在16mpa左右反应堆压力容器是关键部件,它限制了每个核电站的热效率,因为电抗器容器必须承受高压。

从这个角度来看,超临界水反应堆被认为是一个很有前途的进步核电厂因为它的高热效率(当前LWRS的〜45%〜33%)。SCWRS经营超临界压力(即大于22.1 MPa)。

冷凝器压力

朗肯循环 - 冷凝器压力
减小涡轮机排气压力增加每周期的净工作,但也降低了出口蒸汽的蒸汽质量。

能量被拒绝的平均温度降低的情况,需要在内部的压力下降冷凝器(即…的减少。饱和温度)。最低可行的冷凝器压力是对应于环境温度的饱和压力(即绝对压力0.008 mpa,相当于41.5°C)。保持最低实际涡轮机排气压力的目标是包括热电厂中的冷凝器的主要原因。冷凝器提供真空,使得从蒸汽中提取的能量最大化,导致净工作和热效率显着增加。但此参数(冷凝器压力)还具有其工程限制:

  • 降低涡轮排气压力会降低蒸汽质量(或干燥率)。在一定程度上必须停止膨胀,以避免对汽轮机叶片造成损坏低质量的蒸汽
  • 降低汽轮机排气压力会显著增加排汽比体积,这就要求在汽轮机低压级的最后几排有巨大的叶片。

在典型的湿式汽轮机中,排出的蒸汽在冷凝器中凝结,其压力远低于大气(绝对压力为0.008 mpa,相当于41.5°C)。这种蒸汽处于部分冷凝状态(F点),通常质量接近90%。需要注意的是,冷凝器温度与环境温度之间(大约δ t = 14°C)总是存在温度差,这是由于冷凝器的尺寸和效率有限造成的。

引用:
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核工程

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