反应堆热工期末复习资料.docxVIP

1.比较成熟的动力堆主要有哪些，它们各有什么特点？1）压水堆 加压轻水作的冷却剂，控制棒为棒束型结构，正常运行水处于欠热状态；核燃料为低富集度的二氧化铀陶瓷燃料，两回路布置，一回路压力15.5Mpa，二回路压力7.75Mpa；2）沸水堆 加压轻水作冷却剂和慢化剂 控制棒截面为十字形 堆芯中的水处于饱和沸腾状态 蒸汽直接推动气轮机做功；3）重水堆 重水堆慢化剂和冷却剂 天然铀作核燃料 一个或两个环路组成 2.反应堆热工分析主要包括哪些内容:主要是分析燃料元件内的温度分布，冷却剂的流动和传热特性，预测在各种工况下反应堆的热力参数，以及在各种瞬态和事故工况，压力，温度，流量等参数随时间的变化过程 3.试叙述堆的热源的由来及其分布堆的热源来自核裂变过程中释放出来的能量，每次裂变释放出来的总能量平均值为200Mev，其中裂变碎片占总能量的84％，在燃料元件内转换为热能；裂变中子的热量分布取决于它的平均自由程，主要在慢化剂中；伽马射线（瞬发缓发）的能量分别在堆芯，反射层，热屏蔽和生物屏蔽中装化为内能，极少部分穿出堆外；高能贝塔粒子能量大部分在燃料元件内转化为热能 4.影响堆功率分布的因素有哪些1）燃料布置，均匀装载燃料堆芯功率分布非常不均匀，平均燃耗低，分区装载燃料可以使堆芯功率得到展平，提高了整个堆的热功率，同时也提高了平均热耗。2）控制棒，均匀的布置在具有高中子通量的区域，既有利于提高控制棒的效率也有利于径向中子通量的瓶平，但对轴向功率有不利的影响：堆芯寿期初功率峰偏向上部。3）水隙及空泡，水隙引起的附加慢化作用，使其周围元件的功率升高，从而增大了功率分布的不均匀程度，空泡对中子慢话减弱，会导致堆芯反应性下降 5.控制棒的热源：1.吸收堆芯的γ辐射；2.控制棒本身吸收中子的（n. γ）和（n. α）反应。 6.慢化剂产生的热量：1.裂变中子的慢化；2.吸收裂变产物放出的β粒子的一部分能量；3.吸收各种γ射线的能量。 7.热量从堆芯输出依次经过导热、对流换热和输热三个过程。 8.对棒状芯块，积分热导率具体表达式是怎样的，是如何导出的棒状燃料积分热导率 QUOTE ，单位时间内由等温面排导出的热量 QUOTE ，圆柱型芯块单位时间内的总释热量 QUOTE ，。积分得 QUOTE ，当r= QUOTE ，t= QUOTE 时，有 QUOTE 。 9. B点前为不沸腾的自然对流区，B点开始产生气泡，，由于在壁面上生成气泡和气泡脱离壁面的强烈扰动，使对流换热系数大大增加，到C点达到最大值，BC区称为核态沸腾，此后由于部分受热面为联成一片的蒸汽膜所覆盖，热阻上升，热流密度开始下降，D点以后由于辐射传热作用增强，热流密度又重新上升。 10.何谓间隙导热，可用哪些模型进行计算，它们的优缺点各是什么，适用于什么条件？1）气隙导热模型 难以确定气隙中裂变气体的含量和间隙尺寸大小，适用于新的燃料元件和低燃耗的情况；2）接触导热模型 若用于解决实际问题，仍太复杂。适用于燃耗很深，包壳已经和芯块发生接触的情况；3）间隙导热：水冷动力堆燃料元件的包壳内表面与燃料芯块表面之间往往留有一定的间隙，其间充满低分子量的气体如氦气，能够引起显著的温度变化。 11.热量从堆内输出需经过哪几个过程，他们的表达式是什么。解：1）热传导 QUOTE ；2）热换热 QUOTE ；3）输热 12.如何选取包壳材料，常选用包壳材料，冷却剂材料作用：包覆核材料使之不受冷却剂的化学剂的化学腐蚀和机械侵蚀；作为反射性裂变产物的第一道安全屏包容裂变气体和其他裂变产物，防止它们扩散到冷却剂中去。选取包壳材料要求：1）具有良好的核性能，较低的中子截面，感生放射性要弱2）与核材料的相容性要好，能耐受较高的温度3）具有良好的导热性能4）具有良好的力学性能，保持燃料元件的结构完整5）良好的抗腐蚀能力，对冷却剂应该是惰性的6）具有良好的辐照稳定性7）容易加工成型，成本低廉，便于后处理。常见包壳材料：铝合金，镁诺克斯合金，锆合金，不锈钢和镍合金。常用冷却剂：水，重水，钠，氦气等 13.何谓沸腾临界，它们的机理是怎样的？压水堆在正常工况下，首先应该防止的是快速烧毁还是慢速烧毁，为什么？而在事故工况下又是怎样？沸腾临界：由于沸腾机理的变化引起的换热系数的陡增，导致受热面的温度骤升，达到沸腾临界的热流密度称为临界热流密度。机理：由于受热面上逸出的汽泡数量太多，以至阻碍了液体的补充，导致受热面上形成一个蒸汽隔热层，从而使传热性能恶化，加热面温度骤升。快速融毁：高含气量下，当冷却剂的流型为环状流时，如果由于沸腾而产生过分强烈的汽化，液体层就会被破坏，从而导致沸腾临界 14.单相流压降通常由哪几部分组成？ QUOTE ; QUOTE 提升压降， QUOTE 加速压降， QUOTE 摩擦压降，