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第1章 绪论1

1.1 核反应堆分类1

1.1.1 压水堆2

1.1.2 沸水堆6

1.1.3 重水堆8

1.1.4 气冷堆9

1.1.5 钠冷快堆11

1.2 反应堆热工水力学分析的目的和任务14

参考文献16

第2章 核能系统中的热力过程18

2.1 状态参数18

2.1.1 压力18

2.1.2 温度19

2.1.3 比体积19

2.1.4 内能、比焓与比熵19

2.1.5 水的物性20

2.2 蒸汽动力循环21

2.3 蒸汽再热循环与回热循环24

参考文献25

习题26

第3章 材料与热源27

3.1 核燃料27

3.2 包壳材料32

3.2.1 包壳的作用32

3.2.2 包壳材料的选择32

3.3 冷却剂和慢化剂33

3.4 堆热源及其分布35

3.4.1 压水堆裂变能分配35

3.4.2 均匀堆释热率分布37

3.4.3 功率分布与展平38

3.4.4 停堆后反应堆的功率40

参考文献41

习题42

第4章 燃料元件传热分析43

4.1 芯块和包壳的热传导43

4.1.1 引言43

4.1.2 定常热导率法45

4.1.3 积分热导率法49

4.2 气隙热传导50

4.2.1 气隙热传导模型51

4.2.2 接触热传导模型52

参考文献54

习题54

第5章 单相流分析56

5.1 单相流输运方程56

5.1.1 引言56

5.1.2 集总参数质量控制体形式的方程60

5.1.3 集总参数体积控制体形式的方程63

5.1.4 分布参数积分法66

5.1.5 微分形式的守恒方程69

5.2 单相流水力分析79

5.2.1 无粘流动79

5.2.2 粘性流动86

5.2.3 管内层流88

5.2.4 管内湍流91

5.2.5 单相流压降94

5.3 单相流传热分析96

5.3.1 准则数97

5.3.2 层流传热分析99

5.3.3 湍流传热分析101

5.3.4 液态金属流体传热分析106

5.3.5 自然对流传热107

参考文献108

习题109

第6章 两相流分析111

6.1 描述两相流的物理量111

6.1.1 两相流算子111

6.1.2 体积平均量113

6.1.3 面积平均量114

6.2 两相流输运方程118

6.2.1 一维混合流方程118

6.2.2 两流体输运方程119

6.2.3 一维情况下空间平均输运方程126

6.3 两相流水力学分析130

6.3.1 流型130

6.3.2 两相流模型134

6.3.3 两相流压降计算138

6.3.4 两相摩擦压降倍率142

6.3.5 临界流150

6.4 两相流传热分析156

6.4.1 传热分区156

6.4.2 欠热沸腾传热160

6.4.3 饱和沸腾传热161

6.4.4 沸腾临界后传热164

6.4.5 临界热流密度167

参考文献170

习题173

第7章 反应堆稳态热工设计174

7.1 热工设计准则174

7.2 热管因子175

7.2.1 核热管因子176

7.2.2 工程热管因子178

7.2.3 降低热管因子的途径184

7.3 单通道分析185

7.3.1 一维流动方程185

7.3.2 加热通道内稳定单相流188

7.3.3 加热通道平衡态下的稳定两相流193

7.3.4 非平衡态下的两相压降202

7.4 自然循环计算206

参考文献207

习题208

参考答案210

附录A 核燃料的热物性211

附录B 包壳材料的热物性212

附录C 冷却剂的热物性213

附录D 固体慢化剂的热物性219