logo-mephi
header

    
   


 

 

База данных по теплофизическим свойствам газов и их смесей, используемых в ЯЭУ

 

Введение

В отчете систематизированы и проанализированы теплофизические и теплогидравлические свойства газов и их смесей, используемых в ЯЭУ, в зависимости от температуры и давления, сформированы таблицы теплофизических свойств следующих газовых сред: водорода, гелия, криптона, ксенона, аргона, воздуха, диоксида углерода, смеси инертных газов. Приведены аппроксимационные формулы для вычисления теплофизических и теплогидравлических характеристик газов при произвольном значении температуры и давления. Представлены погрешности аппроксимационных зависимостей теплофизических и теплогидравлических характеристик газов.

Систематизация и анализ теплофизических свойств газов и их смесей, используемых в ЯЭУ, в зависимости от температуры и давления; формирование таблиц теплофизических свойств газовых сред в зависимости от температуры и давления обусловлены несколькими причинами: 1) разработкой и проектированием инновационных типов реакторов, требующих информации о теплофизических свойствах газов в расширенном диапазоне изменения температуры и давления, 2) разработкой теплофизических и гидравлических кодов нового поколения и их верификацией, 3) подготовкой нормативных документов (норм, правил, регламентов) по безопасной эксплуатации ядерных энергетических установках (далее - ЯЭУ), 4) необходимостью оценки проектных и запроектных аварий. Как известно, цель теплофизических и гидравлических расчетов заключается в определении полей температуры, давления, скорости в элементах ядерно-энергетической установки. Расчеты полей основаны на решении уравнений переноса тепла, массы, импульса однофазных и двухфазных теплоносителей при ламинарном и турбулентном течениях. В качестве примера рассмотрим уравнение теплопроводности

δT/δt=(λ(T)/ρ(T)C(T))·∇2T+q/ρ(T)C(T)

Здесь T(x,y,z,t)- температура, t - время, λ(T) - коэффициент теплопроводности газа, ρ(T)- плотность газа, C(T) - теплоемкость газа, q - заданная плотность тепловых источников, ∇ - лапласиан.
Как следует из уравнения теплопроводности, зависимости теплофизических характеристик газа от температуры входят в уравнение в качестве коэффициентов. В настоящем разделе приведены зависимости основных теплофизических характеристик (коэффициента теплопроводности, энтропии, энтальпии, изобарной и изохорной удельной теплоемкости, плотности, динамической и кинематической вязкости, числа Прандтля) от температуры и давления. Этой информацией исчерпываются исходные данные, необходимые для решения теплофизических уравнений.

 
   Яндекс.Метрика