Коэффициента обогащения

Еще большая ошибка в последнем методе допускается, когда при расчете среднелогарифмической разности температур вместо температуры теплоносителя на входе в пористый материал используется его начальная температура. Вследствие резкого повышения температуры потока в очень тонком слое охладителя у входа в пористую структуру эта ошибка в действительности может иметь место даже тогда, когда измеряют температуру теплоносителя вблизи входа в пористую стенку. В результате теплоноситель получает теплоту до входа в образец, что приводит к значительному завышению объемного внутрипорового коэффициента теплоотдачи hv. При этом величина предварительного подогрева зависит от условий эксперимента, например, от расхода теплоносителя,и очень резко — от толщины образца. Для тонких пористых пластин толщиной около 1 мм с объемным тепловыделением предварительный подогрев может составить до 0,9 всего нагрева охладителя, быстро уменьшаясь с увеличением его расхода. Если учесть, что основная часть приведенных в табл. 2.4 результатов получена для образцов толщиной менее 5 мм, то можно ожидать, что именно этот эффект и является основной причиной зависимости объемного коэффициента внутрипорового теплообмена от толщины образца в тех случаях, когда его толщина 5 включена в явном виде в критериальное уравнение теплообмена. В то же время при использовании расчетно-экспериментального метода обработки данных для широкого диапазона толщин образцов в специально поставленных экспериментах не обнаружена зависимость коэффициента объемного теплообмена от толщины образца [ 11]:

а — бесконечная величина коэффициента объемного внутрипорового теплообмена (Ну -» °»); б — конечная величина этого коэффициента (Av ч6 °°) для варианта конвективного внешнего нагрева; в - конечная величина коэффициента (fiv ?= °°) при смешанном конвективном и лучистом внешнем тепловом потоке

3. Вычислить значения коэффициента объемного расширения рт, а из табл. 4, помещенной в Приложении 1, выписать значения физических констант Km, vm и критерия Ргт.

Интенсивность теплоотдачи зависит от многих факторов и в частности от вида конвекции (свободная или вынужденная), режима течения жидкости (ламинарный или турбулентный), физических свойств среды (плотности р, теплопроводности А,, динамической вязкости ц, массовой удельной теплоемкости с, коэффициента объемного расширения

Значения коэффициента объемного сжатия pp для некоторых жидкостей приведены в прил. 1.

где Af — изменение температуры жидкости. Значения температурного коэффициента объемного расширения (°С~') для некоторых жидкостей приведены в прил. 1.

Из дифференциальных уравнений термодинамики и из определения температурного коэффициента объемного расширения следует, что

Из определения температурного коэффициента, объемного расширения, данного в § 4-2, следует, что при р= const будет:

Из (2-47) следует, что подъемная сила будет тем больше, чем выше значение следующих величин: напряженности гравитационного поля g, температурного коэффициента объемного расшире-.ния р и температурного перепада Д?.

Из уравнения (2-47) следует, что подъемная сила будет тем больше, чем выше значение следующих величин: напряженности гравитационного поля g, температурного коэффициента объемного расширения р и температурного напора &t.

16. Значения коэффициента объемного расширения жидкостей а. 105 1/град при 20° С (в отдельных случаях указаны другие температуры) [6], [12], [16], [25]

С 1964 по 1970 г. загрузка заводов США была снижена более чем в 2 раза в связи с насыщением военной программы высокообогащенным ураном и пока еще относительно небольшими потребностями в обогащенном уране развивающейся ядерной энергетики. С 1978 г. проводилась модернизация и реконструкция диффузионных заводов в целях доведения их суммарной разделительной мощности до 27,3 млн. ЕРР/год. Эта работа, позволяющая увеличить на 10,1 млн. ЕРР/год (т. е. на 60%) разделительную мощность трех действующих заводов, равнозначна созданию нового ^рупнейшего завода. Она проводилась по двум программам. Первая программа предусматривала усовершенствование существующих пористых перегородок и другого оборудования в целях повышения коэффициента обогащения в ступени, что не потребует увеличения потребления электроэнергии. Разделительная мощность всех диффузионных заводов увеличится на б млн. ЕРР/год. Второй программой предусмотрены установка нового, более мощного и высокопроизводительного оборудования и модернизация 4100 ступеней, что связано с увеличением потребляемой электрической мощности до 7400 МВт и значительными затратами. Реализация этих программ завершена.

С учетом поправочных коэффициентов s\, s2 и $з расчетная формула для коэффициента обогащения принимает вид

Для ориентировочных расчетов при очень малых (-С1) значениях х, XQ, а также у выражения в скобках под знаком логарифмов можно отбросить. Из формул (8.18) и (8.19) видно определяющее влияние коэффициента обогащения на число необходимых разделительных ступеней. Например, при среднем значении еступ=0,0017 (см. табл. 8.2) первый множитель равен 588. Второй множитель — это логарифм суммарного коэффициента разделения акаск, зависящий от выбранных концентраций 235U в отборе, питании и отвале каскада**. Для обогащения 0,03 (3%)

Обращает на себя внимание приведенное в табл. 8.2 значение расчетного коэффициента обогащения (0,0019—0,00176). Оно почти в 2,5 раза меньше теоретического значения ео, о котором сообщалось выше.

В противоточной центрифуге, имеющей эффективную * длину ротора Z, благодаря осевой циркуляции газа происходит умножение первичного коэффициента обогащения ео пропорционально Z. Центрифуга работает как своеобразный каскад.

При разделении изотопов урана в противоточной центрифуге Гроота, имеющей скорость 350 м/с, по приведенной формуле получаем е0=0,0682; при скорости 400 м/с е0= 0,0976, а при скорости 500 м/с 80=0^152. В диффузионной же ступени максимальное значение теоретического коэффициента обогащения ЕО= 0,0043, т. е. в 20 — 25 раз меньше. В возможности получать столь высокие коэффициенты разделения и состоит важнейшая особенность центрифужного метода и его отличие от газодиффузионного.

Число ступеней обратно пропорционально коэффициенту обогащения или квадрату окружной скорости. Но так как коэффициент обогащения центрифуг может быть в несколько десятков раз выше коэффициента обогащения диффузионной ступени, то необходимое число ступеней при центрифужном методе соответственно будет меньше. Однако расход газа через одиночную центрифугу очень мал (миллиграммы в секунду). Внутренний циркуляционный поток также невелик. Поэтому в условиях вращения роторов в вакууме с очень малыми потерями на трение затраты мощности на прокачку газа в центрифугах в 20—30 раз меньше, чем в газодиффузионных установках при той же разделительной работе. Повышение окружной скорости как главного фактора увеличения коэффициента обогащения и разделительной работы центрифуги очень сильно влияет на все технико-экономические параметры центрифужного метода. Поэтому стремятся увеличить скорости вращения роторов, не снижая надежности и ресурса их работы.

С 1964 по 1970 г. загрузка заводов США была снижена более чем в 2 раза в связи с насыщением военной программы высокообогащенным ураном и пока еще относительно небольшими потребностями в обогащенном уране развивающейся ядерной энергетики. С 1978 г. проводилась модернизация и реконструкция диффузионных заводов в целях доведения их суммарной разделительной мощности до 27,3 млн. ЕРР/год. Эта работа, позволяющая увеличить на 10,1 млн. ЕРР/год (т. е. на 60%) разделительную мощность трех действующих заводов, равнозначна созданию нового ^рупнейшего завода. Она проводилась по двум программам. Первая программа предусматривала усовершенствование существующих пористых перегородок и другого оборудования в целях повышения коэффициента обогащения в ступени, что не потребует увеличения потребления электроэнергии. Разделительная мощность всех диффузионных заводов увеличится на 6 млн. ЕРР/год. Второй программой предусмотрены установка нового, более мощного и высокопроизводительного оборудования и модернизация 4100 ступеней, что связано с увеличением потребляемой электрической мощности до 7400 МВт и значительными затратами. Реализация этих программ завершена.

С учетом поправочных коэффициентов s\, s2 и $з расчетная формула для коэффициента обогащения принимает вид

Для ориентировочных расчетов при очень малых (-С1) значениях х, XQ, а также у выражения в скобках под знаком логарифмов можно отбросить. Из формул (8.18) и (8.19) видно определяющее влияние коэффициента обогащения на число необходимых разделительных ступеней. Например, при среднем значении еступ=0,0017 (см. табл. 8.2) первый множитель равен 588. Второй множитель — это логарифм суммарного коэффициента разделения акаск, зависящий от выбранных концентраций 235U в отборе, питании и отвале каскада**. Для обогащения 0,03 (3%)

Обращает на себя внимание приведенное в табл. 8.2 значение расчетного коэффициента обогащения (0,0019—0,00176). Оно почти в 2,5 раза меньше теоретического значения ЕО, о котором сообщалось выше.