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第1章 绪论1

1.1核反应堆发展概况1

1.2堆型简介2

压水堆2

沸水堆6

重水堆8

气冷堆10

钠冷快堆12

1.3核反应堆热工分析的任务14

思考题15

参考文献15

第2章 堆的热源及其分布16

2.1核裂变产生的能量及其分布16

2.2堆芯功率的分布及其影响因素17

堆芯功率的分布18

影响功率分布的因素19

燃料元件内的功率分布21

2.3控制棒、慢化剂和结构材料中热量的产生和分布23

2.4停堆后的功率25

剩余裂变功率的衰减25

衰变功率的衰减27

思考题28

习题28

参考文献29

第3章 堆的传热过程30

3.1导热30

热传导微分方程30

有内热源的芯块的温度场31

无内热源的包壳的温度场32

3.2单相对流换热34

强迫对流换热34

自然对流换热35

3.3流动沸腾传热36

沸腾曲线37

核态沸腾传热38

沸腾临界40

过渡沸腾传热41

膜态沸腾传热42

3.4燃料元件的型式、结构及设计要求43

燃料元件的型式及其冷却方式43

燃料元件的热工设计要求44

3.5燃料元件材料的热物性44

核燃料44

包壳材料48

辐照对燃料元件性能的影响50

3.6燃料元件的温度分布53

棒状燃料元件53

板状燃料元件61

管状燃料元件62

3.7包壳与芯块间的间隙传热及其随燃耗的变化66

气隙导热模型67

接触导热模型68

间隙导热的经验数值68

3.8燃料元件温度场的数值解法69

有限差分法简介69

导热方程的变换与求解70

3.9固体慢化剂和结构部件的冷却77

固体慢化剂77

热屏蔽80

思考题82

习题83

参考文献84

第4章 堆内流体的流动过程及水力分析86

4.1单相流体的流动压降86

液体冷却剂87

气体冷却剂96

4.2两相流体的流动压降99

流型和基本参数99

流动压降106

一回路内的流动压降118

4.3自然循环119

自然循环的基本概念120

自然循环水流量的确定121

4.4冷却剂的喷放123

单相流体的临界流124

两相流体的临界流126

4.5流动不稳定性133

静力学不稳定性134

动力学不稳定性138

思考题141

习题142

参考文献143

第5章 堆芯稳态热工分析144

5.1热工设计准则144

5.2堆芯冷却剂流量分配145

闭式通道间的流量分配146

开式通道间的流量分配148

堆芯进口流量的分布152

5.3热管因子和热点因子153

核热管因子和核热点因子153

工程热管因子和工程热点因子156

降低热管因子和热点因子的途径157

热管因子和热点因子的应用158

5.4典型的临界热流密度关系式167

5.5单通道模型的堆芯稳态热工分析173

核反应堆热工参数的选择173

最小临界热流密度比179

单通道模型反应堆热工设计的一般步骤和方法180

5.6子通道模型的堆芯稳态热工分析192

子通道的划分192

基本方程193

求解方法197

思考题199

习题199

参考文献200

第6章 堆芯瞬态热工分析202

6.1燃料元件瞬态过程温度场分析202

导热微分方程及其边界条件202

集中参数解法203

差分解法206

6.2守恒方程208

系统瞬态分析的数学模型208

两流体模型209

漂移流密度模型213

均匀流模型217

6.3反应堆的安全问题218

瞬态分析的任务218

反应堆的控制和保护219

专设安全系统220

电厂运行极限参数221

6.4负荷丧失瞬态222

6.5失流事故224

事故工况224

流量瞬变226

堆芯热工分析228

6.6压水堆冷却剂丧失事故229

事故分类229

小破口失水事故后的工况231

大破口事故后的工况234

热力系统瞬态过程分析方法237

燃料元件的再淹没过程243

安全壳内气体压力的计算246

6.7其他堆型的冷却剂丧失事故249

沸水堆249

气冷堆251

钠冷快堆251

思考题252

习题253

参考文献254

附录I 核燃料的热物性255

附录Ⅱ 一些包壳材料的热物性256

附录Ⅲ 一些冷却剂的热物性257

附录Ⅳ 一些固体慢化剂的热物性270

附录V 弯管、接管和阀门的形阻系数271