大学精品课件：反应堆热工水力20...doc

1、 一一.需要掌握的基本概念需要掌握的基本概念 1.堆内热源的由来和分布特点。堆内热源的由来和分布特点。 2.体积释热率基本概念和计算方法？体积释热率基本概念和计算方法？ 3.有限圆柱形反应堆有限圆柱形反应堆.无干扰无干扰.均匀裸堆条件下的功率分布规律？均匀裸堆条件下的功率分布规律？ 4.影响堆芯功率分布的因素主要有哪些？影响堆芯功率分布的因素主要有哪些？ 5.控制棒中的热源来源是什么？控制棒中的热源来源是什么？ 6.热中子反应堆中慢化剂热中子反应堆中慢化剂中的热源来源是什么？中的热源来源是什么？ 7.反应堆停堆后的功率由哪几部分组成？反应堆停堆后的功率由哪几部分组成？有何特点有何特点。. 8.

2、以铀以铀-235 作为燃料的压水堆， 每次裂变释放出来的总能量约为多少？在大型压作为燃料的压水堆， 每次裂变释放出来的总能量约为多少？在大型压 水堆的设计中，往往取燃料元件的释热量占堆总释热量的百分之几？水堆的设计中，往往取燃料元件的释热量占堆总释热量的百分之几？ 9 与早期压水堆中采用的均匀装载方案相比， 现代大与早期压水堆中采用的均匀装载方案相比， 现代大型压水堆采用分区装载方案型压水堆采用分区装载方案 的优点是什么？的优点是什么？ 10. 什么是积分热导率？为什么要引入积分热导率？什么是积分热导率？为什么要引入积分热导率？ 11. 棒状元件均匀释热条件下的积分热导率导出。棒状元件均匀释热

3、条件下的积分热导率导出。 12. 板状元件均匀释热条件下的积分热导率导出。板状元件均匀释热条件下的积分热导率导出。 13. 什么是沸腾什么是沸腾临界临界，沸腾，沸腾临界临界可以分为哪两种？可以分为哪两种？ 14在垂直加热蒸发管中，一般公认的两相流流型主要有哪几种？在垂直加热蒸发管中，一般公认的两相流流型主要有哪几种？ 15在压水堆燃料元件的传热计算中，在压水堆燃料元件的传热计算中，影响影响包壳外表面最高温度包壳外表面最高温度 tcs max的的主要主要 因素因素有哪些有哪些？用锆合金做的包壳的外表面工作温度一般不得超过多少度？用锆合金做的包壳的外表面工作温度一般不得超过多少度？ 16.气隙传热

4、有哪两种基本模型？各适用于何种条件？气隙传热有哪两种基本模型？各适用于何种条件？ 17 压水堆主回路中的总压降由哪几部分组成？对于闭合回路， 系统中哪项压降压水堆主回路中的总压降由哪几部分组成？对于闭合回路， 系统中哪项压降 为零。为零。 18对于单相流，确定某一截面发生临界流的两个等价条件是什么对于单相流，确定某一截面发生临界流的两个等价条件是什么? 19. 什么是什么是流动的流动的亚稳态现象？亚稳态现象？ 20什么叫均匀流模型？其基本假设有哪些？分离流模型基本假设有哪些？什么叫均匀流模型？其基本假设有哪些？分离流模型基本假设有哪些？ 21 什么叫自然循环？自然循环对核电厂的安全运行有什么意

5、义？ 什么叫自然循环？自然循环对核电厂的安全运行有什么意义？导致导致压水反应压水反应 堆核电站自然循环堆核电站自然循环流量下降或断流流量下降或断流的主要因素有哪些的主要因素有哪些？ 22什么是质量含气率什么是质量含气率.空泡份额及容积含气率？空泡份额及容积含气率？ 23什么是两相流动不稳定性？两相流动不稳定性什么是两相流动不稳定性？两相流动不稳定性有有什么危害？什么危害？ 24. 什么是水动力学流动不稳什么是水动力学流动不稳定性？水动力学流动不稳定性发生条件是什么？定性？水动力学流动不稳定性发生条件是什么？ 25. 缓解或消除管间脉动的方法有哪些？缓解或消除管间脉动的方法有哪些？ 26. 已知

6、一段均匀加热稳定流动水平管道，进口为过冷水，出口为两相混合物，已知一段均匀加热稳定流动水平管道，进口为过冷水，出口为两相混合物， 导出总压降与流量之间的关系。导出总压降与流量之间的关系。 27什么是热管？什么是热点？什么是热管？什么是热点？ 28. 什么是热点因子？什么是热管因子？什么是热点因子？什么是热管因子？ 29什么是工程热管因子？什么是工程热点因子？什么是工程热管因子？什么是工程热点因子？ 30. 降低热管因子和热点因子的主要途径有哪些？降低热管因子和热点因子的主要途径有哪些？ 31热工设计准则概念，热工设计准则概念，压水堆设计中规定的稳态热工设计准则压水堆设计中规定的稳态热工设计准则

7、有哪些主要内有哪些主要内 容容？ 32. 试解释乘积法和混合法在计算工程热管因子或工程热点因子时的处理原则试解释乘积法和混合法在计算工程热管因子或工程热点因子时的处理原则。 33.临界热负荷的影响因素有哪些？如何影响？临界热负荷的影响因素有哪些？如何影响？ 34. W-3 公式在计算公式在计算 CHF 时要做哪些修正。时要做哪些修正。 35.反应堆停堆后燃料元件表面热流密度下降速度与燃料元件内剩余功率下降反应堆停堆后燃料元件表面热流密度下降速度与燃料元件内剩余功率下降 速度是否相同？为什么？速度是否相同？为什么？ 二二.综合题综合题 1.绘出大容积沸腾曲线，标明各部份的传热类型并说明各部份的特

8、征。绘出大容积沸腾曲线，标明各部份的传热类型并说明各部份的特征。 2.绘出均匀堆芯棒状燃料元件轴向的释热量绘出均匀堆芯棒状燃料元件轴向的释热量 ql(z)分布和冷却剂温度分布和冷却剂温度 tf(z).燃料元燃料元 件包壳外表面温度件包壳外表面温度tcs(z)及燃料元件中心温度及燃料元件中心温度to(z)的轴向分布， 并对的轴向分布， 并对tcs max及及to max 一般所处的位置作简要说明。一般所处的位置作简要说明。 3.假定堆芯轴向功率为余假定堆芯轴向功率为余弦分布（取堆芯活性区半高处为原点） ，请定性画出沿弦分布（取堆芯活性区半高处为原点） ，请定性画出沿 堆芯轴向变化的堆芯平均热流密

9、度以及临界热负荷的变化曲线， 并画出堆芯轴向变化的堆芯平均热流密度以及临界热负荷的变化曲线， 并画出 MDNBR 所在位置。所在位置。 4.已知某反应堆内有燃料组件已知某反应堆内有燃料组件 156 个，每个组件有燃料元件个，每个组件有燃料元件 274 根，每根燃料元根，每根燃料元 件有效长度件有效长度 4m，直径，直径 10mm，体积功率密度，体积功率密度 q=2.2 108W/m3。求该反应堆的热。求该反应堆的热 功率。若核电厂的效率功率。若核电厂的效率 =33%，试计算核电厂的电功率。，试计算核电厂的电功率。 5.一圆柱形均匀堆堆芯等效半径为一圆柱形均匀堆堆芯等效半径为 R， 堆芯高度为，

10、 堆芯高度为 H， 内有一点， 内有一点 A 的径向坐标为的径向坐标为 0.5R，轴向坐标为，轴向坐标为 H/4。已知可裂变核子密度。已知可裂变核子密度 N=7 1022核核/cm3，堆中心的最大，堆中心的最大 中子通中子通量为量为 (0,0)=1015中子中子/cm2 S， 0 0.5 (2.405)0.671 Re R J，U-235 的微观裂变的微观裂变 截面为截面为 f =582 10-24cm2，忽略外推长度的影响。试求：，忽略外推长度的影响。试求： 1A 点的体积释热率点的体积释热率 qv（0.5R，H/4）kW/cm3。 2试绘出径向坐标为试绘出径向坐标为 0.5R 的堆芯体积率

11、的轴向分布曲线。的堆芯体积率的轴向分布曲线。 6.一圆柱形均匀堆堆芯等效半径为一圆柱形均匀堆堆芯等效半径为 R， 堆芯高度为， 堆芯高度为 H， 内有一点， 内有一点 A 的径向坐标为的径向坐标为 0.4R，轴向坐标为，轴向坐标为 H/3。已知可裂变核子密度。已知可裂变核子密度 N=7 1022核核/cm3，堆中心的最大，堆中心的最大 中子通量为中子通量为 (0,0)=1015中子中子/cm2 S， 0 0.4 (2.405)0.782 Re R J，U-235 的微观裂变截的微观裂变截 面为面为 f=582 10-24cm2，忽略外推长度的影响。试求：，忽略外推长度的影响。试求： 1A 点的

12、体积释热率点的体积释热率 qv（0.4R，H/3）kW/cm3。 2已知已知 0 0.2 (2.405)0.943 Re R J， 0 0.5 (2.405)0.671 Re R J， 0 0.7 (2.405)0.383 Re R J， 0(2.405 )0.0025 Re R J，试绘出轴向坐标为，试绘出轴向坐标为 H/3 的堆芯体积释热率的径向分布曲的堆芯体积释热率的径向分布曲 线。线。 7. 已知某大型压已知某大型压水核反应堆在正常满功率运行时，其运行压力为水核反应堆在正常满功率运行时，其运行压力为 15.5MPa。其。其 中某燃料元件燃料棒长度为中某燃料元件燃料棒长度为 4m（不考虑

13、外推长度影响） ，（不考虑外推长度影响） ，该元件最大线功率密该元件最大线功率密 度为度为 42kW/m。 冷却该元件的冷却剂流量为冷却该元件的冷却剂流量为 0.3kg/s， 冷却剂的进口温度为， 冷却剂的进口温度为 293， 假定冷却剂在整个轴向流程上都处于热力学平衡状态。如选定该燃料元件棒半假定冷却剂在整个轴向流程上都处于热力学平衡状态。如选定该燃料元件棒半 高处为原点，试计算：高处为原点，试计算： 1）从该元件进口到高度）从该元件进口到高度 z 处，冷却剂的吸热量是多少？处，冷却剂的吸热量是多少？（6 分）分） 2）该通道出口处冷却剂的质量含气率为多少？）该通道出口处冷却剂的质量含气率为多少？（4 分）分） p=14MPa，ts=336.67 h=1570.87kJ/kg,h”= 2638.09 p=16Mpa，ts=347.36 h=1649.67kJ/kg,h”= 2580.80 v(m3/kg) h(kJ/kg) v(m3/kg) h(kJ/kg) 290 0.001344606 1285.05 0.001338661 1283.89 300 0.001381979 1338.97 0.001374641 13372 310 0.001426026 1395.56 0.001416640 1392.93