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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