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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7

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

习题16

第2章 核能系统中的热力过程17

2.1 状态参数17

2.1.1 压力17

2.1.2 温度18

2.1.3 比体积18

2.1.4 内能、比焓与比熵19

2.1.5 水的物性19

2.2 蒸汽动力循环20

2.3 蒸汽再热循环与回热循环23

参考文献24

习题24

第3章 材料与热源26

3.1 核燃料26

3.2 包壳材料31

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34

3.4.1 压水堆裂变能分配34

3.4.2 均匀堆释热率分布36

3.4.3 功率分布与展平38

3.4.4 停堆后反应堆的功率39

参考文献40

习题41

第4章 燃料元件传热分析42

4.1 芯块和包壳的热传导42

4.1.1 引言42

4.1.2 定常热导率法44

4.1.3 积分热导率法48

4.2 气隙热传导49

4.2.1 气隙热传导模型50

4.2.2 接触热传导模型51

参考文献52

习题53

第5章 单相流分析55

5.1 单相流输运方程55

5.1.1 引言55

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62

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78

5.2.1 无粘流动78

5.2.2 粘性流动85

5.2.3 管内层流87

5.2.4 管内湍流89

5.2.5 单相流压降93

5.3 单相流传热分析95

5.3.1 准则数96

5.3.2 层流传热分析97

5.3.3 湍流传热分析100

5.3.4 液态金属流体传热分析104

5.3.5 自然对流传热105

参考文献106

习题107

第6章 两相流分析110

6.1 描述两相流的物理量110

6.1.1 两相流算子111

6.1.2 体积平均量112

6.1.3 面积平均量113

6.2 两相流输运方程117

6.2.1 一维混合流方程117

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129

6.3.1 流型129

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148

6.4 两相流传热分析155

6.4.1 传热分区155

6.4.2 欠热沸腾传热159

6.4.3 饱和沸腾传热161

6.4.4 沸腾临界后传热163

6.4.5 临界热流密度166

参考文献170

习题172

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176

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207

参考答案209

附录A 核燃料的热物性210

附录B 包壳材料的热物性211

附录C 冷却剂的热物性212

附录D 固体慢化剂的热物性218