ДЗ 2: Стационарная теплопроводность вариант 4

«Стационарная теплопроводность» посвящено расчету одномерных стационарных температурных полей в элементах простой геометрической формы (пластина или сплошной цилиндр) при наличии внутренних источников тепла.

• Объект расчета: тепловыделяющий элемент (твэл) ядерного реактора, состоящий из топливного сердечника и защитной оболочки толщиной 1 мм.
• Исходные параметры: геометрия и размеры твэла, объемное тепловыделение q_v, температура на поверхности сердечника t_c, а также теплофизические свойства материалов, которые выбираются индивидуально из таблицы вариантов.

Содержание расчетного задания
Расчет и построение графиков температурных полей:
Требуется определить распределение температур в сердечнике и оболочке для трех вариантов сопряжения:

• Случай «а»: идеальный термический контакт.
• Случай «б»: наличие воздушного зазора толщиной 0,05 мм lambda = 0,052 Вт/(м·°C).
• Случай «в»: заполнение этого же зазора гелием lambda = 0,28 Вт/(м·°C).

Определение предельной мощности тепловыделения q_v.пред:

• Расчет проводится для одного из трех случаев контакта или для всех.
• Ограничивающие условия: температура наружной поверхности оболочки зафиксирована t_c2, а максимальная температура внутри сердечника не должна превышать температуру плавления топлива t_пл.