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核反应堆热工水力学基础
作者
：
出版日期
：
2020/08/13
閱讀格式
：
PDF
ISBN
：
9787568922166
核反应堆是一个将可控的核反应所产生的热量引出做功，或者直接利用其热能实现其他用途的系统。该过程涉及燃料元件内的导热过程、冷却剂中包括沸腾在内的对流传热过程，以及与之相关流动过程的压降特性等问题。本书共6章，主要内容包括动力堆的热工水力特征和设计准则、反应堆释热和燃料元件的热工分析、冷却剂的传热、反应堆的水力分析、堆芯稳态热工分析及堆芯瞬态热工分析等，每章附有思考题和习题。全书内容力求精简，讲求从设计者的视角来观察反应堆热工水力分析的问题。
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第1 章 动力堆的热工水力特征和设计准则
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1.1 动力循环及一回路冷却剂系统
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1.1.1 动力循环
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1.1.2 一回路冷却剂系统
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1.2 反应堆堆芯和燃料组件
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1.2.1 反应堆堆芯
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1.2.2 燃料组件
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1.3 基于热工水力的电厂总体特征
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1.4 堆芯热工性能的关键参数
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1.5 热工设计限值和裕量
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1.5.1 带金属包壳的燃料棒
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1.5.2 石墨包覆颗粒燃料
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1.5.3 热工设计裕量
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思考题
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习题
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第2 章 反应堆释热和燃料元件的热工分析
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2.1 核裂变能量释放及其分布
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2.1.1 能量释放的方式
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2.1.2 能量的沉积
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2.1.3 能量产生参数
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2.2 堆芯功率分布及影响因素
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2.2.1 堆芯功率的分布
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2.2.2 影响功率分布的因素
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2.2.3 燃料元件内的功率分布
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2.3 控制棒和结构材料中的释热
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2.3.1 控制棒中的热源
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2.3.2 慢化剂中的热源
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2.3.3 结构材料中的热源
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2.4 停堆释热
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2.4.1 剩余裂变功率的衰减
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2.4.2 衰变功率的衰减
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2.5 燃料元件中的导热微分方程
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2.5.1 导热微分方程的一般形式
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2.5.2 热导率近似
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2.6 UO2 的热物性
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2.6.1 热导率
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2.6.2 裂变气体释放
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2.6.3 熔点
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2.6.4 比热容
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2.7 燃料元件中的温度场分布
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2.7.1 棒状燃料元件的一般温度分布
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2.7.2 考虑轴向功率分布的棒状燃料元件的温度场
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2.7.3 板型燃料元件
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2.7.4 重结构燃料元件的温度分布
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2.8 燃料和冷却剂间的热阻
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2.8.1 间隙导热模型
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2.8.2 总热阻
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思考题
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习题
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第3 章 冷却剂的传热
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3.1 单相对流换热
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3.1.1 强迫对流换热
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3.1.2 自然对流换热
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3.2 流动沸腾传热
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3.2.1 核化过热度
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3.2.2 沸腾传热模式
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3.2.3 过冷沸腾
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3.2.4 饱和沸腾
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3.3 沸腾临界热流密度
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3.3.1 低干度下的CHF(偏离核态沸腾 DNB)
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3.3.2 高干度下的CHF(干涸)
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3.3.3 专用CHF 关联式
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3.3.4 通用CHF 关联式
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3.3.5 关于棒束通道CHF 的特殊考虑
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3.4 临界后传热及过渡沸腾传热
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3.4.1 临界后的流型和传热特征
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3.4.2 临界后传热关联式
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思考题
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习题
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第4 章 反应堆的水力分析
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4.1 单相流体的流动压降
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4.1.1 液体冷却剂
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4.1.2 燃料棒束通道的流动压降
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4.1.3 气体冷却剂沿等截面直通道流动时的压降
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4.2 两相流基本参数
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4.3 流型及空泡份额
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4.3.1 流型分类
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4.3.2 液泛和流动反转
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4.3.3 流型图
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4.3.4 空泡份额的确定
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4.4 两相流压降
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4.4.1 两相流压降梯度和压降组成
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4.4.2 均相流压降模型
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4.4.3 分相流压降
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4.4.4 两相摩擦压降倍数的确定
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4.4.5 回路内的流动压降
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4.5 流动回路和自然循环
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4.5.1 回路流动方程
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4.5.2 单相稳态自然循环
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4.5.3 两相稳态自然循环
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4.6 临界流和冷却剂的喷放
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4.6.1 单相流体的临界流
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4.6.2 两相流的临界流
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4.7 流动不稳定性
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4.7.1 静力学不稳定性
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4.7.2 动力学流动不稳定性
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4.8 反应堆水力分析
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4.8.1 动力堆水力结构及水力分析的边界条件
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4.8.2 单通道中的流动
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4.8.3 联箱相连的加热闭式多通道中的流动
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4.8.4 开式加热多通道中的流动
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思考题
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习题
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第5 章 堆芯稳态热工分析
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5.1 核反应堆分析方法
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5.1.1 沸水堆和液态金属堆堆芯分析
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5.1.2 压水堆堆芯分析
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5.1.3 集总及分布参数法
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5.2 热管因子和热点因子
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5.2.1 核热管因子和核热点因子
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5.2.2 工程热管因子和工程热点因子
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5.2.3 降低热管因子和热点因子的途径
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5.2.4 热管因子和热点因子的工程应用
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5.3 冷却剂通道中的一维流动方程
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5.3.1 均相流基本方程
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5.3.2 加热通道的稳态单相流动
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5.4 加热通道的稳态两相流动和非平衡流动压降
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5.4.1 稳态两相流能量方程的解
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5.4.2 两相压降特性
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5.5 单通道模型的堆芯稳态热工分析
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5.5.1 核反应堆热工参数的选择
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5.5.2 最小临界热流密度比
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5.5.3 单通道模型反应堆热工设计的一般步骤和方法
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5.6 子通道分析方法
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5.6.1 子通道分析的一般原理
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5.6.2 质量、能量和轴向动量守恒方程
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5.6.3 横向动量平衡方程
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5.6.4 湍流交混效应
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5.6.5 子通道分析方法的基本缺点和一些问题的探讨
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5.6.6 子通道程序
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5.6.7 COBRA-TF 程序的守恒方程
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5.7 反应堆热工的概率分析方法
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5.7.1 关系式精度的评价
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5.7.2 基于总DNBR 的概率设计方法
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5.7.3 运行条件下DNB 失效概率的评估
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思考题
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习题
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第6 章 堆芯瞬态热工分析
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6.1 动量方程的瞬态近似解
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6.1.1 分段可压缩流体(SC)模型
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6.1.2 动量积分(MI)模型(不可压缩但热膨胀流体)
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6.1.3 单一质量流速(SV)模型
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6.1.4 通道积分(CI)模型
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6.2 瞬态过程的特征线法(MOC)近似解
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6.2.1 特征线法的基本理论
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6.2.2 在单相瞬态问题中的应用
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6.2.3 在两相流瞬态中的应用
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6.3 热力系统瞬态过程的程序分析
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6.3.1 控制容积和通道模型
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6.3.2 守恒方程
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6.4 反应堆的安全问题
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6.4.1 瞬态分析的任务
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6.4.2 反应堆的控制和保护
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6.4.3 专设安全系统
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6.4.4 电厂运行极限参数
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6.5 负荷丧失瞬态
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6.6 失流事故
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6.6.1 事故工况
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6.6.2 流量瞬变
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6.7 压水堆冷却剂丧失事故
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6.7.1 事故分类
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6.7.2 小破口失水事故后的工况
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6.7.3 大破口事故后的工况
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6.7.4 燃料元件的再淹没过程
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6.7.5 安全壳内气体压力的计算
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思考题
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习题
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- 参考文献
- 出版地 ： 中國大陸
- 語言 ： 簡體中文
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