第一章 绪论 1
一、核能的发展 1
二、反应堆的热工设计和安全分析 2
第二章 热源 7
一、堆芯中释放率的分布 7
二、停堆后的释热 9
(一)剩余裂变功率 9
(二)裂变产物与衰变功率 11
(三)中子俘获产物与衰变功能 13
第三章 燃料元件 15
一、燃料元件的材料性能 15
(一)燃料元件材料的基本特性 15
(二)燃料元件材料的辐照特性 17
二、燃料元件的温度场计算 20
(一)导热微分方程和边界条件 20
(二)稳态温度场的近似解法 21
(三)集总参数解法 23
(四)有限差分解法 26
三、燃料芯块与包壳之间的传热 29
(一)气隙导热模型 30
(二)气隙导热和接触导热的混合模型 33
(三)间隙等效传热系数的变化趋势和经验数值 36
四、燃料元件的设计 37
(一)燃料元件的设计限制 37
(二)瞬态分析计算机程序 39
第四章 冷却剂的传热 42
一、冷却剂的各种传热工况 42
一、传热工况的判断及传热关系式的选择 46
三、沸腾临界前的传热 49
(一)单相液体传热 49
(二)临界前的沸腾传热 50
四、沸腾临界 53
(一)稳态临界热流密度 53
(二)瞬态临界热流密度 56
五、沸腾临界后的传热 57
(一)过渡沸腾 57
(二)最低稳定膜态沸腾点 58
(三)膜态沸腾 59
(四)单相汽体传热 61
六、再湿传热 61
(一)燃料元件的再湿过程 61
(二)骤冷前沿的推进速度 67
(三)再湿模型 70
第五章 反应堆的流体力学问题 76
一、冷却剂的基本流动特性 76
(一)含汽率 76
(二)空泡份额 80
(三)滑速比 81
(四)含汽率、空泡份额和滑速比之间的关系 81
(五)压降 84
二、声速和临界流 89
(一)临界流对冷却剂丧失事故的影响 89
(二)单相介质中的声速和临界流速 90
(三)两相流中的声速 93
(四)两相临界流 96
(五)简单压力容器的喷放过程 103
(六)压力波的产生和传播 108
三、汽-液逆向流动 112
(一)概述 112
(二)汽-液逆向流动的制约关系 113
四、流动不稳定性 115
(一)概述 115
(二)静力学流动不稳定性 116
(三)动力学流动不稳定性 116
五、水泵的全特性曲线 129
(一)水泵的特性参数及工作状态 129
(二)水泵的全特性曲线 131
(三)特征分析方法的应用 139
第六章 压水堆电厂的典型事故 144
一、压水堆电厂的典型始发事故 144
二、冷却剂失流事故 146
(一)水泵惰转期间的冷却剂流量衰减 149
(二)自然循环时的冷却剂流量 155
三、压水堆的大破口失水事故 157
(一)概述 157
(二)压水堆大破口事故的过程 158
(三)无有效应急堆芯冷却的失水事故 166
(一)概述 167
四、压水堆的小破口失水事故 167
(二)事故过程中的热工水力特性 168
(三)影响小破口事故的因素 172
第七章 反应堆冷却剂系统的安全分析 178
一、概述 178
(一)反应堆的瞬态热工分析 178
(二)冷却剂系统的安全分析数学模型 179
(一)守恒方程 180
二、两流体模型 180
(二)结构关系式 186
三、漂移模型 189
四、混合物模型 195
五、在安全分析程序中的某些数值方法问题 197
(一)有限差分方程 197
(二)TRAC程序一维漂移方程的解法 200
(三)数值分析中的几个基本概念 202
(一)概述 206
六、系统分析的计算程序 206
(二)RELAP4序列程序 210
(三)RELAP5序列程序 217
(四)TRAC序列程序 219
第八章 堆芯的子通道分析 224
一、冷却剂的交混 224
(一)横流混合 225
(二)湍流交混 228
二、流体守恒方程 233
(一)一维与三维方程的比较 234
(二)三维两流体模型的场守恒方程 236
三、结构特性方程 237
(一)相间质量、能量和动量交换方程 237
(二)通道间的质量、能量和动量交换方程 240
(三)相与壁面间的能量和动量交换方程 241
(四)状态方程 244
四、方程的求解 245
(一)场守恒方程的有限差分形式 245
(二)场守恒方程的求解 249
(一)多步链式法 253
五、全堆芯分析 253
(二)一步混合网法 265
六、多孔介质法与坐标变换法 268
(一)多孔介质法 268
(二)坐标变换法 277
第九章 钠冷快堆的热工流体分析 279
一、钠冷快堆简介 279
二、钠的基本性质 284
(一)物理性质 284
(二)化学性质 291
三、液态钠的流动特性 293
(一)圆管内的摩擦压降 294
(二)棒束内的摩擦压降 294
(三)垂直流过管束的摩擦压隆 298
四、液态钠的传热特性 299
(一)影响钠传热特性的因素 299
(二)钠的湍流传热关系式 300
(一)堆芯热工设计的限制条件 306
(二)分析方法和实验研究 306
五、钠冷快堆的热工流体问题 306
第十章 高温气冷堆的热工流体分析 308
一、概述 308
(一)气冷堆的发展过程 308
(二)高温气冷堆的特点 309
二、高温气冷堆的结构 310
(一)燃料元件 310
(二)堆芯结构 312
(三)一回路的总体布置 316
(一)棱柱堆 319
三、堆芯内氨的流动特性 319
(二)球床堆 321
四、慢化剂和燃料温度分布 323
(一)棱柱堆 323
(二)球状堆 324
五、氦气的输运性质 327
附录一 书中所用符号表 329
附录二 书中所用角标表 333
参考文献 335