NA104- TERMODINAMICA SI SCHIMBATOARE DE CALDURA

Definiți presiunea și scrieți relația de legătură dintre presiunea absolută și presiunea relativă explicitând notațiile utilizate.

Presiunea reprezintă forța de apăsare exercitată în direcție normală pe unitatea de suprafață a unui corp.

Presiunea este forta totală, măsurată față de zero absolut.

Presiunea este forta măsurată față de presiunea atmosferică.

P=pr+patm

Definiți starea de echiibru termodinamic.

Starea de echilibru termodinamic este starea unui sistem în care toți parametrii care o caracterizează sunt variabili în timp

Starea de echilibru termodinamic este starea unui sistem în care toți parametrii care o caracterizează rămân constanți în timp

Starea de echilibru termodinamic este starea unui sistem în care unii parametrii care o caracterizează rămân constanți în timp

Starea de echilibru termodinamic este starea unui sistem în care doar unii parametrii care o caracterizează sunt variabili în timp

Definiți căldura specifică

Cantitatea de căldură necesară unui kilogram de substanță pentru a-i modifica temperatura cu 1 grad Celsius sau Kelvin se numeşte căldură specifică

Căldura specifica este o formă de energie transferată. Căldura este o mărime de proces, deci nu se poate vorbi despre caldură decât în cazul unui proces termodinamic

Caldura specifica a unui sistem termodinamic este cantitatea totală de energie conținută în sistem

Caldura specifica este o mărime de stare a unui sistem temodinamic, care indică nivelul energetic al sistemului

Scrieți relația de legătură între temperatura măsurată în grade Kelvin și temperatura măsurată în grade Celsius.

Н��(𝑲) = 𝒕(℃) + 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓

Н��(𝑲) = 𝒕(℃) - 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓

Н��(𝑲) = 𝒕(℃) * 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓

Н��(𝑲) = 𝒕(℃) / 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓

Definiți punctul “zero absolut”

Punctul zero al scării absolute (zero absolut) corespunde valorii de - 273,15°C și este limita inferioară a temperaturii, la care se consideră că încetează orice mișcare a moleculelor. Punctul de zero absolut reprezintă o temperatură pur imaginară, temperatura care nu poate fi atinsă prin transformări termodinamice.

Punctul zero al scării absolute (zero absolut) corespunde valorii de + 273,15°C și este limita superioara a temperaturii, la care se consideră că încetează orice mișcare a moleculelor. Punctul de zero absolut reprezintă o temperatură pur imaginară, temperatura care nu poate fi atinsă prin transformări termodinamice.

Punctul zero al scării absolute (zero absolut) corespunde valorii de +273,15°C și este limita superioara a temperaturii, la care se consideră că începe orice mișcare a moleculelor. Punctul de zero absolut reprezintă o temperatură pur imaginară, temperatura care nu poate fi atinsă prin transformări termodinamice.

Definiți mecanismul de transfer de căldură prin convecție

Convecția este modul de transfer de căldura însoțit de mișcarea fluidului. Apare predominant la suprafața de separație dintre faze.

Convectia este fenomenul de transfer de căldură efectuat prin contactul direct al particulelora două corpuri diferite aflate în contact fizic direct și între care există o diferență de temperatură.

Conductia este mecanismul de trasfer de căldură de la exteriorul tecii elementului combustibil la agentul de răcire într-un canal de combustibil CANDU în regim normal de funcționare

Convectia este procesul prin care căldura este transferată de la un corp cu temperatură ridicată la un corp cu temperatură coborată, ele fiind separate în spațiu printr-un mediu transparent la radiații termice.

Definiți fierberea nucleică

Fierberea nucleică (globulară) are loc cu formare de bule de lichid, care cresc, se desprind de suprafața solidă și, traversând lichidul, ies prin suprafața liberă a lichidului în spațiul de deasupra acestuia.

Fierberea nucleica este procesul de schimb de căldură prin convecție, care are loc la vaporizarea unui lichid aflat în contact cu o suprafață solidă, cu temperatura mai mare decât temperatura de saturație a lichidului corespunzătoare presiunii sistemului.

Fierberea nucleica este procesul în care vaporii formează o peliculă continuă, care separă lichidul de suprafața solidă cu schimb de caldură. Pelicula are stabilitate redusă, se rupe, permițând evacuarea vaporilor, apoi se formează din nou

Fierberea nucleică este caracterizată de coeficienți de convecție mai mari decât cei de la convecția monofazică, deci fluxul termic transferat are valori mari la diferențe mici de temperatură, ∆𝐭.

Definiți modurile de transfer de căldură prin convecție și dați un exemplu de echipament sau proces din CNE în care se realizează acest mod de transfer.

Convecție naturală sau liberă, în care deplasarea fluidului se datorează unei diferențe mici de presiune sau de densitate produsă de o diferență de temperatură. (Diferenta de temperatură aplicată unui fluid determină deplasarea fluidului și transferul de căldură). Exemplu: apa din secundarul generatorului de abur .

Convecția forțată, în care deplasarea fluidului se datorează unei diferențe mari de presiune generată de echipamente precum: pompe, ventilatoare și compresoare. ✓ Exemplu: apa de răcire a condensatorului, agentul de răcire D2O din canalele de combustibil

Convectia fortata,în care deplasarea fluidului se datorează unei diferențe mici de presiune sau de densitate produsă de o diferență de temperatură. (Diferenta de temperatură aplicată unui fluid determină deplasarea fluidului și transferul de căldură). ✓ Exemplu: apa din secundarul generatorului de abur

Convectia naturala sau libera,în care deplasarea fluidului se datorează unei diferențe mari de presiune generată de echipamente precum: pompe, ventilatoare și compresoare. ✓ Exemplu: apa de răcire a condensatorului, agentul de răcire D2O din canalele de combustibil.

Definiți relația de determinare pentru eficiența termică a unui schimbător de căldură.

Eficiența termică a unui schimbător (𝜺) este mărimea definită ca raportul între sarcina termică a aparatului considerat (𝑄̇ ) și sarcina termică maximă (𝑄̇𝑚𝑎𝑥):

Eficiența termică a unui schimbător (𝜺) este mărimea definită ca fiind produsul dintre sarcina termică a aparatului considerat (𝑄̇ ) și sarcina termică maximă (𝑄̇𝑚𝑎𝑥)

Efectul creșterii pierderilor de presiune asupra consumului energetic pe circuit.

Energia specifică pierdută de fluid fie prin frecare, fie prin schimbare direcției și/sau a secțiunii de curgere poartă numele de pierdere de sarcină și conduce la aparița unei pierderi de presiune în circuit. Aceasta cădere de presiune trebuie acoperită de pompa de circulație.

Cu cât pierderile de presiune sunt mai mari, cu atât crește puterea consumată de pompa de circulație care deservește circuitul agentului primar, respectiv secundar.

Energia specifică adaugata de fluid fie prin frecare, fie prin schimbarea direcției și/sau a secțiunii de curgere poartă numele de = sarcină totala și poate conduce la aparița unei pierderi de presiune în circuit. Aceasta sarcina totala trebuie redusa de pompa de circulație.

Scrieți câte un exemplu practic din CNE pentru fiecare din mecanismele de transfer de căldură studiate.

Exemple conducție ✓ Pereții tevilor generatorului de abur, de la partea interioară a țevii aflate în contact cu agentul primar de transport al căldurii (D2O) către partea exterioară a țevii, aflată în contact cu apa ușoară (H2O) din circuitul secundar; ✓ Pereții condensatorului sau ai altor schimbătoare de căldură; ✓ Tecile elementelor combustibile din reactor; ✓ Carcasa turbinei; ✓ Izolația conductelor.

Exemple convecție ✓ Agentul de răcire din circuitul primar, D2O, preia căldură de la elementele combustibile prin convecție; ✓ Agentul secundar din GA preia căldură de la pereții țevilor în U; ✓ Apa de răcire de la condensator preia căldură de pereții țevilor condensatorului.

Exemple radiație ✓ Transferul de căldură prin teaca elementului combustibil care înconjoară pastilele de combustibil, atunci când se produce fierberea agentului de răcire D2O (situație nedorită). Inițial, transferul de căldură are loc prin convecție forțată.

Definiți mecanismul de transfer de căldură prin conducție.

Conducția reprezintă fenomenul de transfer de căldură efectuat prin contactul direct al particulelor: ❑ unui corp, de la particulele cu o temperatură ridicată spre cele cu temperatură mai scăzută; ❑ a două corpuri diferite aflate în contact fizic direct și între care există o diferență de temperatură.

Conductia este modul de transfer de căldura însoțit de mișcarea fluidului. Apare predominant la suprafața de separație dintre faze.

Conductia este procesul prin care căldura este transferată de la un corp cu temperatură ridicată la un corp cu temperatură coborată, ele fiind separate în spațiu printr-un mediu transparent la radiații termice.

Debitul de căldură transportat de un agent termic care nu-și schimbă starea de agregare este:

Direct proporțional cu căldura specifică

Invers proporțional cu debitul

Invers proporțional cu căldura specifică

Invers proporțional cu variația temperaturii între starea finală și cea inițială

Condensatorul din circuitul secundar al unei CNE CANDU:

Colectează aburul care iese de la turbină și îl evacuează în râu

Colectează aburul care iese de la turbină, îl condensează și îl reintroduce în circuit

Colectează aburul de la generatorul de abur, îl condensează și în reintroduce în generator

Colectează apa din generatorul de abur, o vaporizează și trimite abur la turbină

Stratul de depuneri pe pereții schimbătoarelor are ca efect:

îngustarea secțiunii de trecere a agenților termici, acestea conducând la scăderea coeficientului de transfer termic global al schimbătorului

îngustarea secțiunii de trecere a agenților termici, acestea conducând la creșterea coeficientului de transfer termic global al schimbătorului

Creșterea secțiunii de trecere a agenților termici, acestea conducând la creșterea coeficientului de transfer termic global al schimbătorului

Creșterea sarcinii termice

NA104- TERMODINAMICA SI SCHIMBATOARE DE CALDURA

More Quizzes