DIE BRENNELEMENTFÖRDERUNG MITTELS SCHWERKRAFT UND PNEUMATIK IN DER BESCHICKUNGSANLAGE EINES KUGELHAUFENREAKTORS, INSBESONDERE DIE BEWEGUNG VON EINZELKUGELN IN ROHRLEITUNGEN Von der Fakultät für Maschinenwesen der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochsc

摘要

Die geplante Beschickungsanlage vom THTR-Kugelhaufenreaktor wird beschrieben, um die anschließende mathematische Behandlung der Kugel¬bewegung in Rohren praxisnahe zu sehen. Da die Schwebegeschwindigkeit eine wichtige und grundlegende Größe bei der pneumatischen Förderung ist, wird mit Hilfe des Impulssatzes eine theoretische Gleichung für die Schwebege¬schwindigkeit von Einzelkugeln in einem Rohr abgeleitet. Sie gilt sowohl für geneigte als auch für vertikale Rohre und gibt die experimentellen Ergebnisse gut wieder. Die Schwebegeschwindigkeiten und auch die Widerstandsbeiwerte von Kugeln im Rohr werden graphisch dargestellt. Aus dem Newtonschen Grundgesetz werden theoretische Gleichungen aufgestellt, die die zeitliche Änderung der Kugelgeschwindigkeit und des von der Kugel zurückgelegten Rollweges in einem schrägen Rohr mit Gasströmung angeben. Ein Vergleich mit einigen Versuchsergebnissen bei einem Rohrdurchmesser von 65 mm und bei Kugeldurchmesser von 58 bis 62 mm zeigt, daß die experimentellen Werte in einem weiten Geschwindigkeitsbereich der Gasströmung von der Theorie gut wiedergegeben werden. Außerdem werden verschiedene Grenzfälle untersucht. Eine Gleichung für das Trägheitsmoment einer inhomogenen Kugel (als Anhang) wird abgeleitet.