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目录 1

第一章　绪论 1

一　反应堆发展概况 1

二　反应堆堆型简介 2

（一）压水堆 2

（二）沸水堆 5

（三）重水堆 8

（四）气冷堆 9

（五）快中子增殖堆 10

三　反应堆热工分析的任务 12

第二章　堆芯材料的选择和热物性 14

一　核燃料 14

（一）对核燃料的基本要求 14

（二）金属铀与铀合金 15

（三）陶瓷燃料 15

（四）弥散体燃料 19

（一）包壳材料的选择 20

二　包壳材料 20

（二）锆合金 21

（三）不锈钢和镍基合金 22

三　冷却剂 22

（一）对冷却剂性能的要求 22

（二）水和重水 23

（三）钠 23

（一）对慢化剂性能的要求 24

四　慢化剂 24

（四）氦气 24

（二）石墨 25

第三章　反应堆稳态工况下的传热计算 27

一　反应堆内功率的产生和分布 27

（一）核裂变产生的能量及其在堆芯内的分布 27

（二）影响堆芯功率分布的因素 31

（三）燃料元件内的功率分布 33

（四）核热管因子 35

（五）控制棒、慢化剂和结构材料中功率的产生和分布 37

（六）在压力管型反应堆内功率的产生和分布 39

二　热量从反应堆中输出的过程 41

（一）导热 42

（二）放热过程 44

（三）输热过程 49

三　燃料元件的传热计算 49

（一）燃料元件的型式及其冷却方式 49

（二）棒状燃料元件的传热计算 50

（三）积分热导率的概念 58

（四）板状燃料元件的传热计算 61

（五）管状燃料元件的传热计算 63

四　固体慢化剂、结构材料等的传热计算 67

（一）固体慢化剂的温度计算 67

（二）热屏蔽的温度计算 70

五　泊松方程的数值解法 73

（一）有限差分法简介 73

（二）导热方程的变换 75

（三）求解的方法 77

二　稳态水力计算基本方程 83

第四章　反应堆稳态工况下的水力计算 83

一　稳态工况水力计算的任务 83

（一）稳定流动的连续性方程 84

（二）稳定流动的动量守恒方程 84

三　液体冷却剂流动时的压降 87

（一）沿等截面直通道流动时的压降 87

（二）局部压降 92

四　气体冷却剂流动时的压降 99

（一）沿等截面直通道流动时的压降 99

五　汽-水两相流动及其压降的计算 102

（二）局部压降 102

（一）汽-水混合物的流动型式和沸腾段长度 103

（二）含汽量和空泡份额 105

（三）压降计算 109

六　一回路内的流动压降 117

七　堆芯冷却剂流量的分配 118

（一）概述 118

（二）压水堆堆芯流量分配的计算 119

（一）自然循环的基本概念 121

八　自然循环的计算 121

（二）自然循环水流量的确定 122

九　通道断裂时的临界流动 123

（一）单相临界流 124

（二）两相临界流 126

十　流动不稳定性概述 130

（一）水动力不稳定性 131

（二）并联通道的管间脉动 135

一　引论 138

第五章　反应堆稳态热工设计原理 138

二　反应堆热工设计准则 140

三　热管因子及热点因子 141

（一）概述 141

（二）工程热管及热点分因子的计算及综合 148

（三）降低热管因子及热点因子的途径 157

四　临界热流量与最小烧毁比 158

（一）概述 158

（二）某些典型的临界热流量公式的介绍 161

（三）影响临界热流量的因素 166

（四）水堆燃料元件表面的烧毁比与最小烧毁比 167

五　单通道模型的反应堆稳态热工设计 168

（一）概述 168

（二）单通道模型反应堆热工设计的一般步骤和方法 168

（三）堆热工设计中需要科研实验解决的问题 176

六　子通道模型的反应堆稳态热工设计 181

（一）概述 181

（二）质量守恒方程 183

（三）热量守恒方程 184

（四）轴向动量守恒方程 185

（五）横向动量守恒方程 186

七　反应堆热工设计最优化及热工参数的选择 188

（一）核电站（或动力装置）设计最优化与堆热工参数的选择 188

（二）蒸汽发生器的工作条件,q-t图 190

（三）核电站一回路和二回路热工参数间的关系和参数选择 192

（二）裂变瞬发功率的衰减 195

（一）停堆后的功率 195

第六章　反应堆动态热工分析 195

一　动态过程中反应堆功率的计算 195

（三）衰变功率的衰减 197

二　动态工况下燃料元件温度场的计算 200

三　表征冷却剂热工水力状态的基本方程组 203

（一）冷却剂在通道中作一维流动时的质量、动量和能量守恒方程 203

（二）用平均参数表示的质量、动量和能量守恒方程 207

（三）表征两相流用的平均参数 209

（一）反应堆的功率调节方案 211

四　反应堆的功率调节 211

（二）功率调节时的过渡过程 213

五　反应堆的安全问题 214

（一）安全分析的任务 214

（二）反应堆的事故 216

（三）反应堆的安全保护 217

六　反应堆冷却剂流量丧失事故 218

（一）概述 218

（二）冷却剂流量随时间的变化 220

（三）堆芯热工水力特性分析 226

（一）概述 229

七　压水堆的冷却剂丧失事故 229

（二）冷却剂丧失事故的安全措施 230

（三）事故发生后的工况 231

（四）燃料元件包壳和冷却剂之间的传热工况 234

（五）冷却剂状态的特征解法 235

（六）冷却剂状态的控制容积解法 240

（七）锆-水反应 243

（八）安全壳内气体压力的计算 244

（一）沸水堆的冷却剂丧失事故 247

八　其它型式反应堆的冷却剂丧失事故 247

（二）钠冷快堆的冷却剂丧失事故 248

（三）气冷堆的冷却剂丧失事故 249

附录Ⅰ 核燃料的热物性 251

附录Ⅱ 一些包壳材料的热物性 252

附录Ⅲ一些冷却剂的热物性 253

附录Ⅳ一些固体慢化剂的热物性 261

附录Ⅴ 热工分析中常用单位的换算 261

参考文献 263