#include<stdio.h>
#include<WASPCN32.h>
#include<math.h>
static double pi=3.14159;
void main()
{
void xierewenjian(int n,double *shu,char **name);
double moody(double re,double k);
void xiewenjian(int n,double *delt_p);
double nt=2890000,w=32100000,p=15.5,t_init=289,t_in=289,t_out,t_av,cp=0,py[3]={0.8,1.5,0.7},ql,qs,z=3.66;
double h_in=1279,h,wb,ab,t_cs,t_cs_up,t_ci,t_us,t_u,di,DNBR;
double re,delta_p_in,delta_p_out,delta_p_ga,x_e,G,delta_p[4][3];
double shu[10][3];
char *name[10];
int i,range;
w=w/3600;
/*****************************堆芯出口温度计算*****************************************/
{
double av_cp,av_cha_t=0,t_out_av=344;
do
{
t_av=(t_init+t_out_av)/2;
PT2CP97(p,t_av,av_cp,range);
{
double t_out1_av;
t_out1_av=(t_init+0.974*nt/(av_cp*w*(1-0.05)));
av_cha_t=fabs(t_out_av-t_out1_av);
t_out_av=t_out1_av;
}
}while(av_cha_t>0.2);
printf("出口温度:%f\n比容:%f\n",t_out_av,av_cp);
/**********************平均管的热流密度和单通道流量计算**************************/
{
double a_tr,l,qsm,qlm;
a_tr=121*265*pi*0.0095*3.66;
qs=0.974*nt/a_tr;
qsm=qs*1.35*1.528*1.03;
l=121*265*3.66;
ql=nt*0.974/l;
qlm=ql*1.35*1.528*1.03;
printf("堆芯总的换热面积:%f\n表面平均热流密度:%f\n表面最大热流密度:%f\n",a_tr,qs,qsm);
printf("元件总长:%f\n表面平均线热流密度:%f\n表面最大线热流密度:%f\n",l,ql,qlm);
{
double af,pf_av,V,v_init,v_out_av;
af=121*17*17*(0.0126*0.0126-pi*0.0095*0.0095/4)+121*(4*17*0.0126*0.0008/2);
PT2V(p,t_init,v_init,range);
PT2V(p,t_out_av,v_out_av,range);
pf_av=1/((v_init+v_out_av)/2);
V=w*(1-0.05)/(af*pf_av);
ab=0.0126*0.0126-pi*0.0095*0.0095/4;
wb=w*(1-0.05)*ab/af;
printf("堆芯流通面积:%f\n平均管平均密度:%f\n",af,pf_av);
printf("平均管流速:%f\n单通道面积:%f\n单通道流量:%f\n\n",V,ab,wb);
}
}
}
h=h_in; //控制体进口焓初始化
/**************************控制体,循环体****************************/
for(i=1;i<4;i++)
{
/**************************流体流过控制体后温度****************************/
{
double cha_f=2,t_out1;
t_out=t_in+10;
for(;cha_f>0.01;)
{
t_av=(t_in+t_out)/2;
PT2CP97(p,t_av,cp,range);
t_out1=t_in+qs*1.35*1.085*0.95*pi*0.0095*py[i-1]/(wb*cp);//0.242
cha_f=fabs(t_out-t_out1);
t_out=t_out1;
}
h+=ql*1.35*1.03*py[i-1]*z/(3*wb); //控制体焓值每步叠加
shu[0][i-1]=t_out;
name[0]="t_f";
shu[1][i-1]=h;
name[1]="h";
printf("第%d步长:\n平均温度%f,出口温度:%f,定压比容:%f\n",i,t_av,t_out,cp);
}
/*************************包壳外壁面温度*********************************/
{
double H,k,pr,t_s,delta_theta,u_cs;
P2T97(p,t_s,range); //15.5MP下的饱和温度
di=4*(0.0126*0.0126-pi*0.0095*0.0095/4)/(pi*0.0095);
if(i==1)
{
double delta_tcs_init;
PT2ETA97(p,t_init,u_cs,range);
re=wb*di/(u_cs*ab);
PT2RAMD(p,t_init,k,range);
PT2PRN(p,t_init,pr,range);
H=0.023*k*pow(re,0.8)*pow(pr,0.4)/(1000*di); //包壳表面换热系数h
delta_tcs_init=qs*1.35*1.03*0.01/H; //未沸腾下的温升
t_cs_up=t_init+delta_tcs_init;
}
PT2ETA97(p,t_av,u_cs,range);
re=wb*di/(u_cs*ab);
printf("动力粘度=%e,",u_cs);
// printf("t_av=%f,u_cs=%e,",t_av,u_cs);
PT2RAMD(p,t_av,k,range);
PT2PRN(p,t_av,pr,range);
H=0.023*k*pow(re,0.8)*pow(pr,0.4)/(1000*di); //包壳表面换热系数h
{
double delta_theta1,delta_theta2;
delta_theta1=qs*1.35*1.03*py[i-1]/H; //未沸腾下的温升
delta_theta2=t_s-t_out+25*pow(qs*1.35*1.03*py[i-1]/1000,0.25)*exp(-p/6.2); //沸腾下的温升
printf("delta_theta1=%f,delta_theta2=%f\n",delta_theta1,delta_theta2);
//沸腾时温升的选用
if(delta_theta2>=delta_theta1)
{
delta_theta=delta_theta1;
}
else
{
delta_theta=delta_theta2;
}
t_cs=t_out+delta_theta;
shu[2][i-1]=t_cs;
name[2]="t_cs";
}
}
/***********************包壳内表面和燃料芯块外表面温度******************************/
{
double kc,hg=5678,t_avci,t_ci1,cha_tci=5;
t_ci=(t_cs+50);
for(;cha_tci>0.1;)
{
t_avci=(t_cs+t_ci)/2;
kc=(7.73+0.0315*t_avci-2.87*pow(t_avci,2)*pow(10,-5)+1.552*(t_avci,3)*pow(10,-8))/1000;
t_ci1=t_cs+ql*1.35*1.03*py[i-1]*log(9.5/8.6)/(2*pi*kc);
cha_tci=fabs(t_ci1-t_ci);
t_ci=t_ci1;
}
t_us=t_ci+ql*1000*1.35*1.03*2*py[i-1]/(pi*(0.0086+0.00819)*hg);
printf("包壳表面温度:%f,包壳内表面温度:%f,芯块外表温度:%f\n",t_cs,t_ci,t_us);
shu[3][i-1]=t_ci;
name[3]="t_ci";
shu[4][i-1]=t_us;
name[4]="t_us";
}
/*****************************燃料芯块中心温度***********************************/
{
double t_u0=2600,qv_a,qv_a1,integ_b,integ_a,cha_qva=1000;
qv_a=ql*1.35*1.03*py[i-1]*1000/(4*pi);
integ_b=3824*log(402.55+t_us)+4.788*pow(10,-11)*0.25*pow(t_us+273.15,4); //ku对t的积分下限
for(;cha_qva>0.001;)
{
t_u0-=0.0001;
integ_a=3824*log(402.55+t_u0)+4.788*pow(10,-11)*0.25*pow(t_u0+273.15,4); //ku对t的积分上限
qv_a1=integ_a-integ_b;
cha_qva=fabs(qv_a1-qv_a);
if(t_u0<1000)break;
}
printf("燃料芯块中心温度:%f,",t_u0);
shu[5][i-1]=t_u0;
name[5]="t_u0";
}
/*******************************DNBR的计算*************************************/
{
double h_fg,h_gs,h_ls,q_c;
P2HG(p,h_gs,range); //饱和气的焓
P2HL(p,h_ls,range); //饱和水的焓
printf("h_gs=%f,h_ls=%f",h_gs,h_ls);
h_fg=h_gs-h_ls; //汽化潜热
x_e=(h-h_ls)/h_fg;
G=wb/ab;
{//W-3公式
double oper1,oper2,oper3;
oper1=3.1546*pow(10,6)*(2.022-6.24*pow(10,-2)*p+(0.1722-1.43*pow(10,-2)*p)*exp((18.177-5.99*pow(10,-1)*p)*x_e));
oper2=((0.1484-1.596*x_e+0.1729*x_e*fabs(x_e))*7.374*pow(10,-4)*G+1.037)*(1.157-0.869*x_e);
oper3=(0.2644+0.8357*exp(-124.1*di))*(0.8258+3.41*pow(10,-7)*(1000*(h_ls-h_in)));
q_c=oper1*oper2*oper3;
}
DNBR=q_c/(qs*1000*1.35*1.03*py[i-1]);
printf("出口焓:%f,x:%f,q_c:%f,DNBR:%f\n",h,x_e,q_c,DNBR);
shu[6][i-1]=q_c;
name[6]="q_c";
shu[7][i-1]=DNBR;
name[7]="DNBR";
}
/***********************************水利计算************************************/
{
double delta_p_f,delta_p_h,delta_p_a;
double v_init,v_out_end;
double g_w=9.8,G,loss_v1,loss_v2,l_v,high;
high=z/3;
G=wb/ab;
PT2V(p,t_init,v_init,range);
// printf("\nv_in=%f,",v_init);
delta_p_in=0.75*pow(G,2)*v_init/2; //流道进口阻力
delta_p[0][0]=delta_p_in;
if(i==3)
{
PT2V(p,t_out,v_out_end,range);
delta_p_out=pow(G,2)*v_out_end/2; //流道出口阻力
// printf("\nv_=%f,G=%f\n",v_out_end,G);
printf("di=%f,",di);
delta_p_ga=1.05*pow(G,2)*(v_init+v_out_end)/2; //局部阻力,定位格架
delta_p[0][1]=delta_p_out;
delta_p[0][2]=delta_p_ga;
}
PT2V(p,t_out,loss_v2,range);
PT2V(p,t_in,loss_v1,range);
delta_p_a=pow(G,2)*(loss_v2-loss_v1); //加速压降
delta_p_h=2*g_w*high/(loss_v2+loss_v1); //位能
{
double u_w,u_f,f,moody_f;
PT2ETA(p,(t_in+t_out)/2,u_f,range);
PT2ETA(p,(t_cs+t_cs_up)/2,u_w,range);
// printf("动力粘度=%f,"u_w);
moody_f=moody(re,0.0000015/di);
f=moody_f*pow((u_w/u_f),0.6);
// printf("re=%f,moody_f=%f,f=%f,",re,moody_f,f);
l_v=(loss_v2+loss_v1)/2;
// printf("\nl_v=%f,di=%f,",l_v,di);
delta_p_f=f*high*pow(G,2)*l_v/(2*di); //摩擦压降
}
delta_p[i][0]=delta_p_a;
delta_p[i][1]=delta_p_h;
delta_p[i][2]=delta_p_f;
// printf("\nfffff %f\n",delta_p[i][3]);
printf("加速压降:%f,位能:%f\n摩擦压降:%f\n\n",delta_p_a,delta_p_h,delta_p_f);
}
/*************************************************************************************************************/
t_in=t_out; //主循环一次结束,更改下一控制体进口温度
t_cs_up=t_cs; //主循环一次结束,更改下一控制体进口壁面温度
}
printf("进口阻力:%f,出口阻力:%f,格架阻力:%f\n\n",delta_p
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