NO134018B

NO134018B -

Info

Publication number: NO134018B
Application number: NO2531/72A
Authority: NO
Inventors: P F Marshall
Original assignee: Kendall & Co
Priority date: 1971-07-20
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1976-04-26
Also published as: CA951483A; DE2235270A1; AR204689A1; FI52599C; BE786417A; NL171179B; US3727270A; FR2146232B1; GB1340300A; NO134018C; SE394296B; ES404445A1; IT968280B; FI52599B; BR7204317D0; NL171179C; ZA724247B; NL7209799A; AU457572B2; CH554440A

Abstract

Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en fibrøs bane.Method for continuous production of a fibrous web.

Description

Brenselsskjede i form av en sylinder med sparreformig anordnede ribber. Fuel sheath in the form of a cylinder with spar-shaped ribs.

Hensynet til energivirkningsgraden Considering the energy efficiency

gjør det nødvendig å få ut den varme som makes it necessary to get out the heat which

avgis av atomreaktorers brenselelementer, emitted by nuclear reactor fuel elements,

ved høyest mulig temperatur. at the highest possible temperature.

Det er således av interesse å få samtidig: It is therefore of interest to obtain at the same time:

1) Høy temperatur i brenselet, og 1) High temperature in the fuel, and

2) lite temperaturfall mellom brenselet og kjølefluidet. 2) small temperature drop between the fuel and the cooling fluid.

Den temperatur som foreligger i brenselet, må ikke overstige en viss verdi, som The temperature present in the fuel must not exceed a certain value, such as

er avhengig av brenselets art og forenlig depends on the type of fuel and its compatibility

med en god stabilitet av skjeden. with a good stability of the vagina.

For å bedre virkningsgraden søker man In order to improve the efficiency, one applies

derfor å minske temperaturforskjellen mellom brenselet, resp. skjeden, og kjøle-fluidet. therefore to reduce the temperature difference between the fuel, resp. sheath, and the cooling fluid.

Som første tilnærmelse er varmeut-vekslingen mellom skjeden og kjølefluidet As a first approximation, the heat exchange is between the sheath and the cooling fluid

som kommer i berøring med det, bestemt that comes into contact with it, determined

ved formelen: by the formula:

<D = hAØS eller A6 = ^ <D = hAØS or A6 = ^

Sh Sh

hvor where

$ er varmestrømmen gjennom skjedens $ is the heat flow through the sheath

overflate S, surface S,

h == varmeoverføringskoeffisienten som h == the heat transfer coefficient which

avhenger av kjølefluidets art og strøm-ningsforhold og skjedens art, og depends on the nature and flow conditions of the cooling fluid and the nature of the sheath, and

A@ = forskjellen mellom skjedens temperatur og den midlere temperatur av A@ = the difference between the sheath temperature and the mean temperature of

kjølefluidet som sirkulerer i den kanal the cooling fluid circulating in that channel

som inneholder brenselelementet som which contains the fuel element which

skal kjøles. must be cooled.

Forskjellige kjente metoder gjør det mulig å redusere temperaturforskjellen Various known methods make it possible to reduce the temperature difference

AØ: AØ:

1) Man forsyner skjeden med langsgående ribber. Disse øker varmeoverfø-ringsflaten, noe som ytrer seg ved en minskning av varmestrøm pr. flate-en-O 1) The sheath is provided with longitudinal ribs. These increase the heat transfer surface, which manifests itself in a reduction in heat flow per flat-one-O

het- hot-

2) Man skaffer en turbulens av kjøle-fluidet, noe som fører til en økning av varmeoverføringskoeffisienten h. 3) Man påvirker samtidig begge fak- torene — og h ved hjelp av tversgående 2) Turbulence is created in the cooling fluid, which leads to an increase in the heat transfer coefficient h. 3) Both factors are simultaneously affected the tores — and h by means of transverse

o o

eller skruefomede ribber. or screw-formed ribs.

a) Tversgående ribber: Turbulensen og kjøleflaten økes, men kjølefluidet li-der et stort tap i strømningsmengde (charge). b) Skruef ormede ribber: Ribbene inn-grenser én eller flere skrueformede ba-ner på overflaten av skjeden. Varme-overføringskoeffisienten blir bare svakt øket. I virkeligheten blir turbulensen sterkt begrenset, idet hver delstrøm av fluidum som sirkulerer i skrueform, praktisk talt blir uavhengig av den utvendige ringformede fluidumpassa-sje som begrenses av veggene av fluidets sirkulasjonskanal og omkretsfla-ten langs konturen av ribbene. En følge av dette spesielle strømningssystem blir at de forskjellige delstrømmer av fluidum i tilfellet av flere skruekana-ler blir praktisk talt uavhengige av hverandre. a) Transverse ribs: Turbulence and the cooling surface are increased, but the cooling fluid suffers a large loss in flow quantity (charge). b) Screw-shaped ribs: The ribs delimit one or more helical tracks on the surface of the sheath. The heat transfer coefficient is only slightly increased. In reality, the turbulence is greatly limited, as each partial flow of fluid that circulates in helical form becomes practically independent of the external annular fluid passage that is limited by the walls of the fluid's circulation channel and the circumferential surface along the contour of the ribs. A consequence of this special flow system is that the different partial flows of fluid in the case of several screw channels become practically independent of each other.

Oppfinnerne har vist at man på en gang kunne få både en stor overgangs-flate og en høy overgangskoeffisient ved å benytte en utformning som er avledet fra systemet med skrueformede ribber. The inventors have shown that one could simultaneously obtain both a large transition surface and a high transition coefficient by using a design derived from the system of helical ribs.

Oppfinnelsen går ut på en skjedeut-førelse med sylindrisk hovedlegeme og sparreformig anordnede ribber for kjerne-reaktorers brenselelementer, hvorved det blir mulig å avhjelpe manglene ved syste-mene med langsgående, tversgående eller skrueformede ribber. The invention is based on a sheath design with a cylindrical main body and rafter-shaped ribs for nuclear reactors' fuel elements, which makes it possible to remedy the shortcomings of the systems with longitudinal, transverse or helical ribs.

Den nye utførelse er i første rekke karakterisert ved at ribbene på skjedens hoved-legeme skiftevis følger to slags rekker (også kalt rader) av skruelinjestykker og hver rekke (rad), hvis hovedretning er langsgående, er sammensatt av innbyrdes parallelle skruelinjestykker med motsatt stigningsretning til dem i den tilgrensende rekke, slik at der mellom på hinannen føl-gende rekker dannes trange rette eller brukne korridorer uten ribber, eller slik at ribbene i én rekke er forbundet med dem i de tilgrensende rekker for å danne kom-plette sparrer helt rundt skjeden. The new design is primarily characterized by the fact that the ribs on the sheath's main body alternately follow two types of rows (also called rows) of helical pieces and each row (row), whose main direction is longitudinal, is composed of mutually parallel helical pieces with the opposite direction of rise to them in the adjacent row, so that narrow straight or broken corridors are formed between successive rows without ribs, or so that the ribs in one row are connected to those in the adjacent rows to form complete spars all the way around the sheath .

A1; B,, A2, B2 skal betegne rekkene (radene) av skruelinjestykker som er piasert efter hverandre rundt skjeden, idet skruelihjene for de forskjellige rekker At, A2 alle har samme stigningsretning og er venstregj enget, mens skruelinjene for rekkene B,,B2 går i motsatt retning, altså er høyregjenget. A1; B,, A2, B2 shall denote the rows (rows) of helix line pieces that are placed one behind the other around the sheath, as the helix lines for the different rows At, A2 all have the same direction of rise and are left-handed, while the helix lines for the rows B,,B2 run in opposite direction, i.e. the right-hand side.

I alminnelighet blir ribbene i én rekke ikke forbundet med dem i den tilgrensende rekke og der fremkommer en trang korridor mellom to og to på hinannen følgende rekker. C1( C2, C3 skal betegne de korridorer, frie for ribber, som levnes mellom henholdsvis A, og B,, B, og A2, A2og Bj, osv. In general, the ribs in one row are not connected to those in the adjacent row and a narrow corridor appears between two successive rows. C1 (C2, C3 shall denote the corridors, free of ribs, which are left between A, and B,, B, and A2, A2 and Bj, etc. respectively.

Rekke Aj er sammensatt av et visst antall ribber, og de ender a av disse som befinner seg ved siden av korridoren CT kan stå rett overfor de ender b av ribbene i rekke B3, som vender mot samme korridor. Ligger endene henholdsvis a og b på linje langs to forskjellige generatriser G, og G'j hvorav generatrise G, begrenser raden A-, og generatrisen G^ begrenser raden Bj, blir korridoren mellom radene A, og B, rettlinjet. Det samme vil være tilfelle hvis man stadig lar ribbe-endene ligge på linje som nevnt, men lar endene a av ribbene i rekke A, være forskjøvet i forhold til endene b av ribbene i rekke Br Det er også mulig å anordne forskjellige mellomrum mellom ribbene i de forskjellige rekker. Row Aj is composed of a certain number of ribs, and the ends a of these which are next to the corridor CT can stand directly opposite the ends b of the ribs in row B3, which face the same corridor. If the ends a and b respectively lie in line along two different generatrices G, and G'j of which the generatrix G limits the row A-, and the generatrix G^ limits the row Bj, the corridor between the rows A and B is rectilinear. The same will be the case if you always let the rib ends lie in line as mentioned, but let the ends a of the ribs in row A be offset in relation to the ends b of the ribs in row Br It is also possible to arrange different spaces between the ribs in the different ranks.

Lar man generatrisene G, og G', falle sammen uten å plasere endene a og b overfor hverandre, kan forholdet betraktes som om der stadig foreligger en korridor langs grensen mellom rekkene A, og B 1 og forløpende i sik-sak om en midtlinje som er denne felles generatrise for ribbe-endene a og b. En slik korridor vil bli betegnet som brukket korridor av første type. If one allows the generatrices G, and G', to coincide without placing the ends a and b opposite each other, the relationship can be considered as if there is always a corridor along the border between the rows A, and B 1 and continuous in a zig-zag about a center line which is this common generatrix for the rib ends a and b. Such a corridor will be termed a broken corridor of the first type.

Er ribbene anordnet slik at generatrisen GL skjærer ribbene i rekke B, og generatrisen G', skjærer ribbene i rekke A-,, foreligger der stadig en «korridor» mellom rekkene og B,. Knekkene i denne korridor blir mer utpreget enn i den foregående type. En slik korridor vil bli betegnet som brukket korridor av type nr. 2. If the ribs are arranged so that the generatrix GL intersects the ribs in row B, and the generatrix G' intersects the ribs in row A-,, there is always a "corridor" between the rows and B,. The cracks in this corridor are more pronounced than in the previous type. Such a corridor will be termed a broken corridor of type no. 2.

I utførelse med brukket korridor kan man også mellom de forskjellige rekker på samme skjede anordne forskjellig store mellomrum. In the version with a broken corridor, spaces of different sizes can also be arranged between the different rows on the same sheath.

I en utførelsesvariant er ribbene i hver rekke forbundet med dem i de tilgrensende rekker, slik at der dannes en sluttet sparre-form på tvers av skjedekroppen og med et lengdeprofil i form av en brukket linje. I denne variant forekommer der ingen langsgående korridor på skjedekroppen. In one embodiment, the ribs in each row are connected to those in the adjacent rows, so that a closed spar shape is formed across the sheath body and with a longitudinal profile in the form of a broken line. In this variant, there is no longitudinal corridor on the body of the vagina.

Ennvidere kan man realisere alle mu-lige mellomtyper ved å forbinde flere rib-berekker innbyrdes og la de således dan-nede grupper av rekker være innbyrdes adskilt ved rette eller brukne trange korridorer. Furthermore, one can realize all possible intermediate types by connecting several rows of ribs to each other and allowing the thus formed groups of rows to be separated from each other by straight or broken narrow corridors.

F. eks. vil man således kunne få tversgående sparrer som hver dannes av fire innbyrdes forbundne ribber tilhørende fire på hinannen følgende rekker, det hele slik at der på et vilkårlig nivå av skjeden forekommer tre således sammensatte ' sparrer mellom hvilke der er levnet langsgående korridorer frie for ribber. For example one would thus be able to obtain transverse spars which are each formed by four interconnected ribs belonging to four consecutive rows, the whole so that at an arbitrary level of the sheath there are three 'spars' composed in this way between which there are left longitudinal corridors free of ribs.

Sagt meget generelt kan man i det hele tatt realisere variable mellomrum mellom ribbene i samme rekke eller mellom ribbene i forskjellige rekker hos samme skjede. Likeledes kan man la ribbenes skråning i forhold til generatrisene på skjedeover-flaten variere. Ennvidere kan man forsyne samme skjede med én eneste eller forskjellige typer av korridorer (rett, brukket av type nr. 1, brukket av type nr. 2). Hoved-retningen av disse korridorer langsetter skjeden kan være retningen for en generatrise eller retningen for en skruelinje med påtagelig større stigning enn stigningen av de enkelte ribber. Speaking very generally, variable spaces can be realized between the ribs in the same row or between the ribs in different rows in the same sheath. Likewise, the slope of the ribs in relation to the generatrix on the vaginal surface can be varied. Furthermore, the same sheath can be provided with a single or different types of corridors (straight, broken type no. 1, broken type no. 2). The main direction of these corridors along the sheath can be the direction of a generatrix or the direction of a spiral line with a significantly greater rise than the rise of the individual ribs.

Ribbene har i alminnelighet alle samme høyde og er rettet normalt til skjedekroppen. Med høyden menes dimensjonen loddrett på skjedekroppen. Imidlertid kan man også innføre forskjeller i høyde mellom skjedens forskjellige ribber. Likeledes kan man la ribbenes plan skråne så ribbene ikke lenger står loddrett på skjedekroppen. The ribs are generally all the same height and are directed normally to the body of the vagina. By height is meant the vertical dimension of the body of the vagina. However, one can also introduce differences in height between the different ribs of the sheath. Likewise, the plane of the ribs can be tilted so that the ribs are no longer vertical on the body of the vagina.

Det skal antas at ribbene i en rekke alle er anordnet i like avstander fra hverandre og følger stykker av n skruelinjer (sagt generelt én eller flere). Innfører man betegnelsene: e = ribbeavstanden p = skruelinjenes stigehøyde, og a = skruelinjens vinkel med en gene ratrise, får man relasjonen: It shall be assumed that the ribs in a row are all arranged at equal distances from each other and follow pieces of n helix lines (generally speaking one or more). The designations are introduced: e = the rib distance p = the rise height of the helix lines, and a = the angle of the helix line with a gene ratrise, you get the relation:

De variable størrelser som har størst interesse i fysisk henseende, er e og a. Er helningsvinkelen a gitt, vil det ses at man kan la e variere diskontinuerlig ved å for-andre n. For en gitt avstsand e mellom ribbene vil man kunne få forskjellige mu-lige verdier av a, alt efter det antall skruelinjer man velger. The variable quantities that are of greatest interest in physical terms are e and a. If the angle of inclination a is given, it will be seen that one can let e vary discontinuously by changing n. For a given distance e between the ribs, one will be able to obtain different possible values of a, depending on the number of screw lines one chooses.

Utformningen i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å skaffe en turbulens i kjølefluidet hvorved der fås en høy varme-overføringskoeffisient mellom skjeden og kjølefluidet. The design according to the invention makes it possible to obtain a turbulence in the cooling fluid whereby a high heat transfer coefficient is obtained between the sheath and the cooling fluid.

Man velger vilkårlig en sirkulasjons-retning for kjølefluidet i forhold til brenselelementet i en gitt stilling av dette. F. eks. kan brenselelementet være plasert vertikalt og sirkulasjonen skje nedenfra og oppover. Der blir alltid levnet et rum mellom veggene av kanalen som kjøleflui-det sirkulerer i, og sylinderflaten langs ytterkonturen av ribbene. Da sirkulasjons-kanalen for kjølefluidet er stort sett sylindrisk, vil dette mellomrum bli betegnet som «ytre ringformet rum». Er dette rum null eller meget lite, finnes der ingen mu-lighet for bevegelse mellom det fluidum som sirkulerer mellom ribbene, og fluidet i det ytre ringformede rum. Er rummet til-strekkelig stort, vil der danne seg hvirvler, og fluidet som sirkulerer mellom ribbene, vil kunne fornyes takket være utbytnin-gen med fluidet i det ringformede ytre rum. I virkeligheten forårsaker den opp-adstigende bevegelse av fluidet mellom ribbene fluidstrømmer med skrått oppstigende retning dels mot venstre, dels mot høyre, alt efter retningen av skruelinjene i hver rekke. Herav følger at delstrømmene av fluidum langs de motsatt rettede skruelinjestykker i to tilgrensende rader vil støte sammen og skape turbulens. One chooses arbitrarily a circulation direction for the cooling fluid in relation to the fuel element in a given position thereof. For example the fuel element can be positioned vertically and the circulation takes place from below upwards. A space is always left between the walls of the channel in which the cooling fluid circulates, and the cylinder surface along the outer contour of the ribs. As the circulation channel for the cooling fluid is largely cylindrical, this space will be referred to as "outer annular space". If this space is zero or very small, there is no possibility of movement between the fluid that circulates between the ribs and the fluid in the outer annular space. If the space is large enough, vortices will form there, and the fluid that circulates between the ribs will be able to be renewed thanks to the exchange with the fluid in the annular outer space. In reality, the upward movement of the fluid between the ribs causes fluid flows with an obliquely ascending direction partly to the left, partly to the right, depending on the direction of the screw lines in each row. It follows from this that the partial flows of fluid along the oppositely directed helical line sections in two adjacent rows will collide and create turbulence.

Disse hvirveldannelser oppstår likeså-vel ved utførelsen med sluttede sparreformede ribber som ved utførelsen med langsgående korridorer. These vortex formations occur just as much in the design with closed spar-shaped ribs as in the design with longitudinal corridors.

I tilfellet av ribber som danner sluttede sparreformer, kan man regne at fluidet på forbindelsesstedet mellom oppstigende delstrømmer med motsatte stigningsretninger blir tvunget ut — i første tilnærmelse loddrett på skjedekroppen — i det ytre ringformede rum. Forsyningen av delstrømmene skjer ved den nedre ende av de skruelinjeformede kanaler som inn-grenses av de sparreformede ribber, fra fluidet i det ytre ringformede rum. In the case of ribs that form closed spar forms, it can be assumed that the fluid at the junction between ascending partial flows with opposite ascending directions is forced out — in a first approximation perpendicular to the sheath body — into the outer annular space. The supply of the partial flows takes place at the lower end of the helical channels which are bordered by the spar-shaped ribs, from the fluid in the outer annular space.

I tilfellet av utførelsen med langsgående korridorer kan disse anses å være av to typer i funksjonell henseende: Den ene gruppe, som vil bli betegnet som bortfø-ringskorridorer, er dem som delstrømmene med motsatte stigningsretninger konverge-rer mot, og den annen gruppe, som vil bli kalt matningskorridorer, er dem som bare forsynes fra den ytre ringformede strøm-ningsbane. In the case of the design with longitudinal corridors, these can be considered to be of two types in functional terms: One group, which will be termed abduction corridors, are those towards which the sub-flows with opposite gradient directions converge, and the other group, which will be called feed corridors, are those which are only supplied from the outer annular flow path.

På sammenløpsstedet for fluidstrøm-mer med motsatte stigningsretninger fort-setter en del av fluidet fra disse strømmer sin oppstigende bevegelse ved å avgis til bortføringskorridoren på sammenløpsste-det. Imidlertid vil hovedparten av fluidet fra disse delstrømmer, som ikke kan avgis til denne strømningsvei fordi korridoren ikke er istand til å føre alt det fluidum som kommer ut fra de forskjellige skrueformede kanaler, blande seg med det fluidum som stiger opp i det ytre ringformede rom. Innløpet av fluidum i de skrueformede kanaler skjer ved deres nedre ende direkte fra det ytre ringformede rom og/ eller via fluidumstrømmene i matnings-korridorene. At the point of confluence of fluid streams with opposite directions of rise, part of the fluid from these streams continues its upward movement by being emitted to the removal corridor at the point of confluence. However, the majority of the fluid from these partial flows, which cannot be discharged to this flow path because the corridor is not able to carry all the fluid coming out of the various helical channels, will mix with the fluid that rises up in the outer annular space. The entry of fluid into the helical channels takes place at their lower end directly from the outer annular space and/or via the fluid flows in the feeding corridors.

I begge tilfeller blir således fluidets oppstigende bevegelse modifisert i detalj ved mange lokale bevegelser av tversgående karakter, som innstiller seg langs hele skjedekroppen, noe som sikrer en ypperlig, intens omhvirvling i hele mas-sen av kjølefluidum. In both cases, the upward movement of the fluid is thus modified in detail by many local movements of a transverse nature, which occur along the entire sheath body, which ensures an excellent, intense swirling in the entire mass of cooling fluid.

Det vil bemerkes at man ved utførelser i henhold til oppfinnelsen unngår den ro-tasjonsvirkning som nødvendigvis forekommer ved anvendelse av skruelinjef ormede kjøleribber med én og samme stigningsretning. It will be noted that with embodiments according to the invention, the rotation effect which necessarily occurs when using helically shaped cooling fins with one and the same direction of rise is avoided.

Under henvisning til tegningen vil der bli beskrevet forskjellige ikke-begrensende utførelseseksempler på en skjedeutformning med sylindrisk hovedkropp og sparreformig anordnede ribber overensstemmen-de med oppfinnelsen. Fig. 1 og 2 er prinsippskjemaer som an-skueliggjør hvorledes der skapes hvirvler i utførelser i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 er et perspektivriss av en ut-førelsesform med rette langsgående korridorer. Fig. 4 og 5 viser utfoldet i plan en del av skjedens sylindriske overflate med hvert sitt ribbemønster for utførelser med brukket langsgående kanal. Fig. 6 viser utfoldet i plan skjedens sylindriske overflate med ribbemønster for en utførelse med sluttede sparreformer. Fig. 7 er et kurvediagram som viser temperaturfordelingen i kjølefluidet ved anvendelse av en skjedeutformning i henhold til oppfinnelsen. With reference to the drawing, various non-limiting examples of a sheath design with a cylindrical main body and spar-like arranged ribs will be described in accordance with the invention. Fig. 1 and 2 are schematic diagrams which illustrate how vortices are created in embodiments according to the invention. Fig. 3 is a perspective view of an embodiment with straight longitudinal corridors. Figs 4 and 5 show part of the sheath's cylindrical surface unfolded in plan, each with its own rib pattern for versions with a broken longitudinal channel. Fig. 6 shows the sheath's cylindrical surface unfolded in plan with a rib pattern for a version with closed spar forms. Fig. 7 is a curve diagram showing the temperature distribution in the cooling fluid when using a sheath design according to the invention.

På figurene er bare vist de elementer som behøves for forståelsen av oppfinnelsen. Fig. 1 anskueliggjør en utførelse med langsgående korridorer. Sirkulasjonen av kjølefluidum i kanalen som inneholder brenselelementet foregår nedenfra på fi-guren. Strømningsretningen for fluidet i de skruelinjef ormede kanaler som inngren-ses av ribbene 1, 2, 3 og 4 i rekke (rad) A-,, 5, 6, 7 og 8 i rekke (rad) BT og 9, 10, 11 og 12 i rekke (rad) A2 er som vist ved pilene. Delstrømmene av fluidum som sirkulerer i kanalene, møtes i bortføringskorridoren C,, kryssene i sirkel angir tilløpene for fluidum fra det ringformede ytre rom i matningskorridoren C2 og de skruelinjeformede kanaler, og prikkene i sirkel angir utstrømning av fluidum til det ringformede ytre rom. Fig. 2 anskueliggjør tilfellet av en ut-førelse med fullstendig sparreformede ribber. Der er bare vist tre på hinannen følgende linjestykker av de enkelte sparrer. Fornyelsen av fluidum langsefter elemen-tet skjer bare ved hjelp av tversgående bevegelser. Betegnelser og tegn på denne fi-gur har samme betydning som på fig. 1. In the figures, only the elements that are needed for the understanding of the invention are shown. Fig. 1 illustrates an embodiment with longitudinal corridors. The circulation of cooling fluid in the channel containing the fuel element takes place from below in the figure. The direction of flow for the fluid in the helical channels bounded by ribs 1, 2, 3 and 4 in row (row) A-, 5, 6, 7 and 8 in row (row) BT and 9, 10, 11 and 12 in a row (row) A2 is as shown by the arrows. The subflows of fluid circulating in the channels meet in the removal corridor C,, the intersections in circles indicate the inflows of fluid from the annular outer space in the feed corridor C2 and the helical channels, and the dots in circles indicate outflow of fluid to the annular outer space. Fig. 2 illustrates the case of an embodiment with completely spar-shaped ribs. Only three successive line segments of the individual spars are shown. The renewal of fluid along the element only occurs with the help of transverse movements. Designations and signs in this figure have the same meaning as in fig. 1.

På fig. 3 ses korridoren Ct og C2 hvis hovedretning følger generatriser av skjeden, som er vist ved 13. Skjeden er vist perspektivisk og gjennomskåret. Ribbene er anordnet i rekker (rader) og følger stykker av skruelinjer. Således ligger der en enkelt slik rekke mellom korridorene Cx og C2. Ribbene, f. eks. 14, i denne rekke har alle samme retning. Ribbene i en tilgrensende rekke har motsatt stigningsretning. Dette gjelder f. eks. ribben 15 som står overfor ribben 14. Avstanden mellom ribbene i de to rekker innbyrdes er den samme over hele skjeden og bestemmer bredden av de langsgående korridorer. Planene for alle ribbene står loddrett på overflaten av skjeden 13, og avstanden mellom på hinannen følgende parallelle ribber er likeledes den samme over hele skjeden, og det samme gjelder den posi-tive eller negative vinkel som hver av ribbene danner med generatrisene. In fig. 3 shows the corridor Ct and C2 whose main direction follows the generatrix of the sheath, which is shown at 13. The sheath is shown in perspective and cut through. The ribs are arranged in rows (rows) and follow pieces of screw lines. Thus, there is a single such row between corridors Cx and C2. The ribs, e.g. 14, in this row all have the same direction. The ribs in an adjacent row have the opposite direction of rise. This applies, for example, to rib 15 which faces rib 14. The distance between the ribs in the two rows is the same over the entire sheath and determines the width of the longitudinal corridors. The planes of all the ribs are perpendicular to the surface of the sheath 13, and the distance between successive parallel ribs is likewise the same over the entire sheath, and the same applies to the positive or negative angle that each of the ribs forms with the generatrices.

På fig. 4 er der anordnet langsgående korridorer C, av brukket forløp. Disse korridorer er dannet ved begrenset taklagt utførelse av ribbene, eksempelvis henholdsvis 16, 17 og 18, 19, i to og to på hinannen følgende rekker. Avstanden mellom to og to på hinannen følgende ribber, eksempelvis 16 og 17 er overalt den samme. In fig. 4 there are arranged longitudinal corridors C, of a broken course. These corridors are formed by a limited roofed design of the ribs, for example 16, 17 and 18, 19 respectively, in two and two rows following each other. The distance between two successive ribs, for example 16 and 17, is everywhere the same.

På fig. 5 tiltar avstanden mellom ribbene i samme rekke suksessivt, og retningen for denne økning er den samme for de forskjellige rekker. På samme tversgående nivå er avstanden stadig den samme. Korridorene i denne utførelse er av samme art som i den foregående. Da turbulensen er sterkere i sonene med mindre ribbeav-stand, kan denne utførelse benyttes når varmestrømmen er ujevnt fordelt over lengden av skjeden. In fig. 5, the distance between the ribs in the same row increases successively, and the direction of this increase is the same for the different rows. At the same transverse level, the distance is always the same. The corridors in this design are of the same type as in the previous one. As the turbulence is stronger in the zones with smaller rib spacing, this design can be used when the heat flow is unevenly distributed over the length of the sheath.

På fig. 6 vil det ses at ribber på samme nivå er innbyrdes forbundet for å danne sluttede tversgående sparreformer rundt skjedekroppen. Således dannes sparren 21 av ribbene 22, 23, 24, 25, 26 og 27, hvorav ribbene 22, 24, 26 følger skruelinjer på sylinderflaten med motsatt stigningsretning til ribbene 23, 25 og 27. En slik utførelse har ikke langsgående korridorer. In fig. 6, it will be seen that ribs at the same level are interconnected to form closed transverse spar forms around the sheath body. Thus, the spar 21 is formed by the ribs 22, 23, 24, 25, 26 and 27, of which the ribs 22, 24, 26 follow helical lines on the cylinder surface with the opposite direction of rise to the ribs 23, 25 and 27. Such an embodiment does not have longitudinal corridors.

En variant ville bestå i å innføre enkelte langsgående korridorer, slik at spar-rene ble skåret opp i flere deler hver sammensatt av minst to ribber med motsatt stigningsretning. A variant would consist of introducing individual longitudinal corridors, so that the spars were cut into several parts, each composed of at least two ribs with the opposite direction of rise.

Den fullt opptrukne kurve 28 på fig. 7 viser hvorledes temperaturen T i kjøle-fluidet i en utførelse som vist på fig. 3, varierer over tverrsnittet AB av kanalen hvori fluidet sirkulerer. Brenselelementet som skal kjøles, er begrenset til stykket CD når ribbene ikke regnes med, og til stykket EF når ribbene innbefattes. Det ringformede ytre rom tilsvarer stykkene AE og FB. Den prikkede kurve 29 viser for samme middeltemperatur Tin av kjøle-fluidet temperaturfordelingen i kanalen AB for det tilfelle at der anvendes en ut-førelse som skiller seg fra utformningen i henhold til oppfinnelsen ved at den ikke er forsynt med ribber altså har form av en glatt sylinder. Det ses hvorledes kurven The fully drawn curve 28 in fig. 7 shows how the temperature T in the cooling fluid in an embodiment as shown in fig. 3, varies over the cross-section AB of the channel in which the fluid circulates. The fuel element to be cooled is limited to the piece CD when the ribs are not taken into account, and to the piece EF when the ribs are included. The annular outer space corresponds to the pieces AE and FB. The dotted curve 29 shows, for the same mean temperature Tin of the cooling fluid, the temperature distribution in the channel AB in the event that a design is used that differs from the design according to the invention in that it is not provided with ribs, i.e. has the shape of a smooth cylinder. You can see how the curve

28 er avflatet i forhold til kurven 29. Av-vikelsen mellom skjedetemperaturen og 28 is flattened in relation to curve 29. The deviation between the vagina temperature and

fluidets middeltemperatur Tm er T,—Tm the mean temperature Tm of the fluid is T,—Tm

for kurve 28 og T2—Tm for kurve 29. Man for curve 28 and T2—Tm for curve 29. Mon

ser at den blir betydelig minsket ved anvendelse av utformningen i henhold til sees that it is significantly reduced by applying the design according to

oppfinnelsen. the invention.

Claims

1. Sheath with cylindrical main body

and ribs for fuel elements for nuclear reactors, characterized in that the ribs alternately form two kinds of longitudinal rows of helix pieces on the main body, namely so that the helix pieces in each row are mutually parallel and have the opposite direction of rise to those in the adjacent row.

2. Sheath as stated in claim 1, characterized in that straight corridors without ribs are left between adjacent rows.

3. Sheath as stated in claim 1, characterized in that the ribs in one row are directly connected to those in the adjacent rows to form continuous spar patterns around the sheath.

4. Sheath as stated in claim 2, characterized in part that the ribs in certain rows are connected to the ribs in adjacent rows, and in part that a certain number of rectilinear corridors without ribs are left on the body of the sheath and placed in such a way that two on successive corridors limit transverse spar patterns formed by at least two ribs with the opposite direction of rise.

5. Sheath as stated in claim 2, characterized in that the corridor left between two adjacent rows has a main course coinciding with a generatrix for the cylindrical surface of the sheath.

6. Sheath as stated in claim 2, characterized in that the corridor between two adjacent rows has a broken course.

7. Sheath as stated in claim 2, characterized in that the corridor between two adjacent rows largely follows a spiral line with a significantly greater rise than the spiral lines the ribs follow.

8. Sheath as stated in claim 1, characterized in that the rib spacing increases gradually in a direction along the sheath.

9. The sheath as stated in claim 1, characterized in that the height of the ribs normally on the sheath body varies.

10. A sheath as stated in claim 1, characterized in that the slope of the ribs on the sheath body varies.