Tentin tekstisisältö

TIY

Luonnontieteiden ja ympäristötekniikan tiedekunta
Energia- ja prosessitekniikka

ENER-8220 YDINVOIMALAITOKSET

tentti 17.3.2008 1 A

OSAII (aikaa?2 tuntia) : J Kirjallisuuden käyttö sallittu

>
3. Painevesireaktoriin sisään tuleva vesi on-lämpötilaltaan 290 *C ja lähtevä vesi 320 *C .
Paineistimen tilavuus on 20 m? ja se on normaalisti 50 % täynnä vettä paineessa 140 bar.
Lähtöhaaran vettä virtaa paineistimeen 0,25 m? ja samalla kylmän haaran vettä ruiskutetaan
paineistimen höyrytilaan 0,05 m* sekä sähkövastuksin lämmitetään vettä 150 kWh. Laske
paineistimen paine ja vesitilavuus muutoksen jälkeen. Rakenteiden tilavuuden muutoksia ei tarvitse
huomioida. (20 )

 

4) 840 MW sähköä tuottava reaktori toimii kokonaishyötysuhteella 34 % tasan 2 vuoden ajan.

Laske

a) Fissiossa kulutettu uraani -235:n määrä.

b) Fissiotuotteiden massamäärä, kun yhdessä fissiossa tuotetaan 2,4 neutronia ja 190 MeV
energiaa. (20)

5) BWR-reaktorin polttoainesauvan (halk. 11 mm) pinnalla on 1,2 mm paksuinen zirkonium
suojaputki. Polttoaineessa kehittyvä lämpöteho on 40 MW/m?. Polttoaineen lämmönjohtavuus on
2,1 W/mK —ja suojaputken 15 W/mK. Suojaputken sisäpinnan ja polttoaineen ulkopinnan
lämpötilaero on 80 K. Reaktorin vesi on 289 *C ja suojaputken ulkopinta on 30 K vettä
lämpimämpi. Laske veden ja suojaputken välinen lämmönsiirtokerroin, suojaputken sisäpinnan
lämpötila sekä polttoaineen keskipisteen ja ulkopinnan lämpötilat. (20)

muiana liike ylläsen veden ja yesihoyryn
Om 1Inaisuuks ja
(latana)
Liite 2. Kylläisen veden ja vesihöyryn ominaisuuksia.

1 455

150 160 170

6 7 8 9 1011 213KIS dar

180 190 200t

15

110

2 3

120 130 140

100

 

 

 

 

 

 
   
 
 

 

 

 

 

6: 7

 

 

 
 

  

03 05

i 2 o w4 vs

3 10 11 12 13115;
02 = ps i

   

2580 1 — 2590

 

 

 

 

 

 

 
  
  
 
  
  

   
    

 

    
  
   

   
  
 

 

   

 

 

   

 

 

  

 

 

 

   

 

 
   

 

    
 
 
    
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at
m/kg

mh
k/kg

kealk1
kka

i kyy

keovkg
kJ/kg

kenvka
kka

kcaVkg
KI/koX

keol/kgK
KI/k9K

 

 

i 51 kea/kgX
T 12220) a
: t<100t ; i ! t>100€ i : H i
18100Vprap, p=(tA0'-ap | t=1001p +at: pelitialyoo) t YI ! 5
a -003 00383 -a9 115 ! 20 it + si
05.
p = paine h = entalpia ' kylläinen vesi
t,T = lämpötila f = faasinmuutoslämpö " kylläinen höyry
v= ominaistilavuus s = entropia E /
n285 n
E 2555 p 16 we 20 25 30 40 45 50 55 60 65 70 75 808590 100 120 140 — 160 180 200 220 2218. bardyy,
Ranfön t200. 210 220 230 240 250 260 270 280 230 300 3I0 320 330 340 350 360 370 >IWst
23
g=0x3K pk s (25 :30 3 40 48 ;50 54 60 65 70 75 80 85:90 i 120 10! 160! 180! 200 220 2256 at
Se Em 102 0 ;a08 i 0065 0ps jom : 00; 00 dos o i i = 0005 ,/0002 miks
R 2 aja = VP ahävutnal s ATO. H
STi | katkank
5051 R30 i i : = w 20 125 S32 m
Toi i 5 2a 2590 : 2580: n 2300 21002024 klkg
NSI-DetE| 4 : v a
22303: sa * 620 89 :617 65 : 570 : 550 | 500 +483 —keal/kg
07:33 "00 ; 1 1300 1600 ; 1700: 1800;2000 -2024 kl/k
BgZi358 . Tyni yhty E kajkjamit td
SSE. A LL =
2055 250 260 270 280 = 300 : 310 320 330 340;350 360 370 380 390 400 * 150 483 —kcol/kg
393 2800 2790 — 2780 2770 — 2750 2700 2550. 2600: 2500 2400 2002095 Klka
s323 10.
PIET ehti
ST v2. THHHTY v H
=533 653 58 15685 160 ss 530: 620 joa i 550 500 — keal/kg
a 08] 1 +200 i 130 1500 = 21700 :1800 120002095 kulko
=n2i7
PissaS - 1 malainen 4 t e
322303832 260 250 280 270 280 290 300 310 320 330 340 400 =: 450 cal/kg
25252355 11800 21750 1650 1600 1550 150 W 1300 505 000 Ki
sitväälä k i E
EET t x vt
nä VsE 400 390 380 370 380 350 340 330 200 2150 10000. — kcal
onERE = M N = 82 Syisä 545 4 kijken
22558
Hry3ä-Rt manata * a.
ESERYS 2 135 PB 1 15 42 5 NWS kello
3558883 1:32 03334 235 18 3738 34 6p ia GA KyKoW
39332 ' Linkin x
Skdonsä s ve
EKES tapetti EHTA =
S$o30"Z8 : 075 o i 085 03 095 10 N105 — keal/ko'k
E] 10; 520; 540; 550: 560 570 580. 30: 600. 60: 620 630: 600; ,/64730'K
30 0x08 Lailan takaa Laa akan ak aa kasakan Kata kasa Vasala Pata kanaa Paalu Vikaa Yasial
35295 8X i Ia
vää ää | pattt-atynoöf— pibar
03 VER -05 -10! -15 1-20 4
37 20z58 KPO 3
Fekäöig H
5723037 210 15 -20 -25 pat