Sabendo-se que

• U (coeficiente total de transferência de calor) = 200 W / (m2 x °C),

• A (área através da qual o calor é transferido) = 5.000 m2,

• MT (diferença média de temperatura entre o combustível e o refrigerante) = 40 °C,

a taxa de remoção de calor em um reator nuclear, Q, em MW, é

Uma central termonuclear aciona uma turbina a gás, que opera segundo o ciclo de Brayton ideal e apresenta as seguintes características:

• temperatura de entrada do gás = 500 °C

• temperatura de saída do gás = 400 °C

• entalpia de entrada do gás = 2.500 kJ/kg

• entalpia de saída do gás = 1.500 kJ/kg

• vazão de gás = 1.000 kg/h

• K = 1,35

Nessas condições, a potência da turbina é

Em um escoamento bifásico com transferência de calor, como em reatores BWR, considerando-se A_f como a área de escoamento de líquido e A_g como a área de escoamento de vapor, define-se fração de vazio como

Um dos parâmetros de projeto para um escoamento de fluido a duas fases (bifásico) é a razão de escorregamento S (slip ratio). Sabendo-se que V_g é a velocidade do vapor e V_f é a velocidade do líquido, S é definido como

Qual é a potência de bombeamento, em J/s, necessária para o escoamento monofásico do refrigerante em um reator PWR, com 500 canais, com área de escoamento de 0,04 m² cada, sabendo-se que a perda de carga, em cada canal, é de 10 N/m² e que a velocidade de escoamento é de 10 m/s?

Seja um reator nuclear gerando 2.000 MW térmicos de potência. Se a temperatura média de entrada de água de resfriamento é de 250 °C e a de saída é de 300 °C, considerando- se o calor específico da água, C_P = 4000 J/(kg °C), a vazão de água, em kg/s, é de

Para aumentar a superfície de troca de calor, é comum o uso de superfícies estendidas. O material utilizado deve ter as seguintes propriedades:

Considere um reator nuclear com elemento combustível tipo placa com espessura de 0,01 m e 1,00 m² de área de transferência de calor. Sabendo-se que a temperatura do centro do combustível é de 400 °C, que o coeficiente de transferência de calor dentro do combustível, k, é igual a 0,01 kW / (m x °C) e que a temperatura, na superfície do combustível, é de 350 °C, a potência gerada no combustível, em kW, é igual a

Um reator BWR apresenta varetas de combustível com diâmetro externo de 0,01 m e comprimento ativo de 3,00 m. Considerando-se a necessidade de uma área de transferência de calor de 3.768 m², qual a quantidade de varetas a serem inseridas no núcleo?

Dado: arredondar para o número inteiro imediatamente superior, se for o caso.

Determinado reator PWR apresenta um fluxo térmico máximo de 1 MW/m2. A relação entre o fluxo máximo e o médio é de 2,5. Qual a área de transferência de calor, em m², necessária para gerar 3.000 MW térmicos?