1、Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 反应堆热工分析反应堆热工分析总复习总复习二零一九年二零一九年 五月五月 Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 考考 试试 说说 明明1.1. 考试时间：考试时间：9090分钟，满分：分钟，满分：100100分分2.2. 考试题型：简答考试题型：简答 + + 计算计算+ +开放题开放题3.3. 分值：分值：简答题（含名词解释、问答题）大约简答题（含名词解释、问答题）大约1212题，共题，共计计 60 60分分计算计算题大
2、约题大约3 3 题，共计题，共计3030分；分； 开放开放题题1 1题，共计题，共计1010分分Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 第一章第一章 绪论绪论1. 1.试述核能的优缺点试述核能的优缺点2. 2.比较成熟的动力堆型有那些，他们各有什么特点？比较成熟的动力堆型有那些，他们各有什么特点？3. 3.反应堆热工分析主要包括那些内容？反应堆热工分析主要包括那些内容？4. 4. 第四代反应堆有哪些优点？有哪第四代反应堆有哪些优点？有哪6 6种第四代反应堆堆型？种第四代反应堆堆型？Reactor Thermal Hydraul
3、ics Reactor Thermal Hydraulics 第二章第二章 堆内热源及其分布堆内热源及其分布1. 1.影响堆功率分布的因素有哪些？试以压水堆为例简述他影响堆功率分布的因素有哪些？试以压水堆为例简述他们各自对堆功率分布的影响。们各自对堆功率分布的影响。2. 2.反应堆在停堆后为什么还要继续冷却？停堆后的热源由反应堆在停堆后为什么还要继续冷却？停堆后的热源由哪几部分组成，他们各具有什么特点？哪几部分组成，他们各具有什么特点？3. 3.以压水堆为例，说明停堆后的功率约占停堆请前堆功率以压水堆为例，说明停堆后的功率约占停堆请前堆功率的百分数。大约在停堆后多久，剩余裂变可以忽略？的百分数
4、。大约在停堆后多久，剩余裂变可以忽略？Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 第三章 堆内的传热工程1. 1.各种形状的燃料元件导热计算各种形状的燃料元件导热计算2. 2.单相对流换热计算单相对流换热计算3. 3.流动沸腾曲线图流动沸腾曲线图4. 4.何谓沸腾临界？压水堆在正常工况下首先防止的是快速烧毁何谓沸腾临界？压水堆在正常工况下首先防止的是快速烧毁还是慢速烧毁？为什么？而在事故工况下又怎样？还是慢速烧毁？为什么？而在事故工况下又怎样？5. 5.常见的核燃料有哪些？对固体核燃料来说，除了能产生核裂常见的核燃料有哪些？对固体
5、核燃料来说，除了能产生核裂变，还必须满足那些要求？变，还必须满足那些要求？6. 6.如何选取包壳材料？有哪些常见的包壳材料。如何选取包壳材料？有哪些常见的包壳材料。7. 7.什么是积分导热率？什么是积分导热率？8. 8.间隙传热有哪些模型？他们分别适应于哪些情况下的传热？间隙传热有哪些模型？他们分别适应于哪些情况下的传热？9. 9.P57P57例题例题3-13-1Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 第四章第四章 堆内流体流动过程及水力分析堆内流体流动过程及水力分析1. 1.反应堆稳态工况水力计算包括那些内容？反应堆稳态工况
6、水力计算包括那些内容？2. 2.单相流动压降由哪几部分组成？试以压水堆为例加以说明。单相流动压降由哪几部分组成？试以压水堆为例加以说明。3. 3.何谓流型？在垂直加热通道中汽水两相流存在哪几种流型？何谓流型？在垂直加热通道中汽水两相流存在哪几种流型？4. 4.什么叫含气量、空泡份额、滑速比？什么叫含气量、空泡份额、滑速比？5. 5.何谓自然循环，它在反应堆热工设计中的地位如何？何谓自然循环，它在反应堆热工设计中的地位如何？6. 6.何谓临界流，研究临界流对反应堆的安全有何意义？何谓临界流，研究临界流对反应堆的安全有何意义？7. 7.流动的不稳定性有哪些危害？流动的不稳定性有哪些危害？8. 8.
7、水动力稳定性准则？防止水动力不稳定性的措施有哪些？水动力稳定性准则？防止水动力不稳定性的措施有哪些？9. 9.单相流压降的计算单相流压降的计算Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 第五章第五章 稳态热工设计稳态热工设计1. 1.试述稳态堆芯热工设计准则。试述稳态堆芯热工设计准则。2. 2.什么是热管因子及热点因子？降低它们的途径有哪些？什么是热管因子及热点因子？降低它们的途径有哪些？3. 3.工程热管因子的计算。工程热管因子的计算。P167 P167 例题例题5-15-14. 4.什么是单通道模型，什么是子通道模型？什么是单
8、通道模型，什么是子通道模型？5. 5.核电厂的成本有哪几部分组成？降低核电成本的措施有哪些？核电厂的成本有哪几部分组成？降低核电成本的措施有哪些？6. 6.一回路与二回路流量的匹配计算一回路与二回路流量的匹配计算7. 7.压水堆进口与出口温差为什么可以比较少，而气冷堆比较大？压水堆进口与出口温差为什么可以比较少，而气冷堆比较大？8. 8.什么叫什么叫DNBR,MDNBR?DNBR,MDNBR?它对反应堆的安全有何意义？它对反应堆的安全有何意义？9. 9.为什么要使得核电厂电能成本降低，并不是电功率越大越好，为什么要使得核电厂电能成本降低，并不是电功率越大越好，也不是动力循环热效率越高越好？也不
9、是动力循环热效率越高越好？Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 第六章第六章 瞬态热工分析瞬态热工分析1. 1.核电厂有哪四类工况？核电厂有哪四类工况？2. 2.什么叫失流事故？什么叫失水事故？什么叫失流事故？什么叫失水事故？Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 名词解释 积分热导率积分热导率 自然对流自然对流 大大容积沸腾容积沸腾 流动沸腾流动沸腾 ONBONB点点 CHFCHF点点 DNBDNB点点 沸腾临界沸腾临界 快速烧毁快速烧毁 慢速烧毁慢速烧毁
10、 过渡沸腾过渡沸腾 膜态沸腾膜态沸腾 空空泡份额泡份额 静态含汽量静态含汽量 流动含汽量流动含汽量 平衡态含汽量平衡态含汽量 泡状流泡状流 弹状流弹状流 环状流环状流 滴滴状流状流 均匀流模型均匀流模型Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 名词解释 分离流模型分离流模型 自然循环自然循环 临界流临界流 流动不稳定性流动不稳定性 DNBRDNBR 热管热管 热点热点 核热点因子核热点因子 核热管因子核热管因子 工程热点因子工程热点因子 工程热管因子工程热管因子 闭式通道闭式通道 单单通道模型通道模型 子子通道模型通道模型Rea
11、ctor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 名词解释 热流热流密度工程热点因子密度工程热点因子 焓升工程热管因子焓升工程热管因子 滑速比滑速比 空空泡份额泡份额 加速压降加速压降 气隙导热模型气隙导热模型 提升压降提升压降 摩擦压降摩擦压降 加速压降加速压降 形形阻压降阻压降Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题 1 1试计算堆芯内中子通量为1013中子/(cm2s) 处中子燃料元件内的体积释热率。堆芯内所有燃料为富集度3%的UO2，慢化剂为D2O，其温度为2
12、60，假设中子是全部热能化的，在整个中子能谱范围内都使用1/V定律。已知：UO2的实际密度为10.42*103kg/m3 ，0.0253eV时，235U的微观裂变截面为584.8925b。Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题 2 2Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor T
13、hermal Hydraulics 例题例题 3 3热导率为常数有一压水堆圆柱形UO2燃料元件，已知表面热流密度为1.7 MW/m2，芯块表面温度为400，芯块直径为10.0 mm， UO2密度取理论密度的95%，计算以下两种情况燃料芯块中心最高温度：（1） 热导率为常数， k = 3 W/（m）（2） 热导率为k = 1+3exp（-0.0005t）Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics k不是常数，要用积分热导法Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题
14、例题 4 4厚度或直径为d的三种不同几何形状(平板、圆柱、球)的燃料芯块的体积释热率都是qV，表面温度都是t0，试求各种芯块中心温度的表达式，并进行讨论比较。Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 对于球对于球Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics
15、 例题例题 5 5压力壳型水堆燃料元件UO2的外直径为10.45mm，芯块直径为9.53mm，包壳热导率为19.54W/(m)，厚度为0.41mm，满功率时热点处包壳与芯块刚好接触，接触压力为零，热点处包壳表面温度为342，包壳外表面热流密度为1.395103W/m2，试求满功率时热点处芯块的中心温度Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题6 6已知压水堆某通道出口、入口水温分别为320和280，压力为15.5
16、MPa，元件外径为10.72 mm，活性段高度3.89 m，栅距14.3 mm，包壳平均壁温320，当入口质量流密度为1.138107 kg/(m2s)的时候，求沿程摩擦压降、提升压降和加速压降。Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题 7 7某压水堆高3m，热棒轴向热流密度分布为q(z) =1.3cos(
17、0.75(z - 0.5) MW/m2。坐标原点在堆芯中心，求热通道内轴向热点因子Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题 8 8已知反应堆的棒状元件包壳外径的名义尺寸为d = 1.5263 cm，对已加工的一批元件进行检验，给出下列统计分布，试求对应于极限误差的燃料元件棒的直径。Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics 例题例题 9 9 已知某燃料元件的参数如下，试比较乘积法和混合法求热流量工程热管因子的差异Reactor Thermal Hydraulics Reactor Thermal Hydraulics
