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中国原子能科学研究院2007年核能科学与工程专业考试大纲

中国原子能科学研究院   2006-10-09 14:51 【 】【我要纠错

  本课程以于平安等编著的高等学校教材《核反应堆热工分析》为参考书。下列内容均属考试范围,要求考生必须理解和掌握或运用其理论进行分析和计算问题。考题有问答、填空、选择、推导、综合分析和具体计算等。

  第二章 堆芯材料的选择和热物性

  2.1三种裂变燃料235U、233U和239Pu.

  2.2 UO2陶瓷燃料的主要特点;UO2陶瓷燃料的熔点、密度和热导率;UO2热导率随温度变化的规律;UO2陶瓷燃料的熔点和热导率随燃耗(辐照)加深的变化趋势。

  2.3选择包壳材料必须考虑的主要因素;现代压水堆为什么广泛选用锆合金作为包壳材料?

  2.4选择合适的冷却剂需要考虑的主要因素。过冷水的主要热物性主要取决于温度和压力,饱和水和饱和水蒸汽的热物性只取决于温度或者压力。

  第三章 反应堆的热源及稳态工况下的传热计算

  3.1反应堆的热源及其分布。

  3.1.1核裂变产生的能量及其在堆芯内的分布(主要包括堆的热源和燃料均匀分布的有限圆柱体裸堆,其堆芯中子通量或释热率的分布规律)。

  3.1.2影响堆芯功率分布的因素。

  3.1.4核热管因子(FRN、FNZ和FNq的定义和FNq的计算)。

  3.1.5控制棒中的主要热源、慢化剂中的主要热源、结构材料中的主要热源各是什么。

  3.2反应堆内热量的输出过程。

  3.2.1堆内的导热过程。

  3.2.2堆内的放热过程(主要包括单相强迫对流放热,自然对流放热;沸腾放热,其中包括大容积沸腾和流动沸腾,泡核沸腾的发生,泡核沸腾起始点的判别和沸腾临界。泡核沸腾传热关系式等)。

  3.2.3堆内的输热过程。

  3.3燃料元件的传热计算。

  3.3.2棒状燃料元件的传热计算(主要包括冷却剂、包壳外表面、包壳内表面和燃料芯块等的温度沿轴向Z的分布规律以及间隙热导,气隙导热模型和接触导热模型等)。

  3.3.3积分热导率的概念和其应用。

  3.3.4板状燃料元件的传热计算。

  3.3.5管状燃料元件的传热计算。

  3.5泊松方程的数值解法。

  3.5.1有限差分法简介。

  3.5.2导热方程的变换。

  第四章 核反应堆稳态工况的水力计算

  4.1稳态工况水力计算的任务。

  4.2单相冷却剂的流动压降。

  4.2.1沿等截面直通道的流动压降(包括提升压降、摩擦压降、加速度压降)。

  4.2.2局部压降(截面突然扩大或缩小时的局部压降计算)。

  4.3汽-水两相流动及其压降。

  4.3.1沸腾段长度和流型。

  4.3.2含汽量、空泡份额和滑速比;含汽量、空泡份额和滑速比之间的关系式;汽泡开始跃离壁面点的确定;沸腾通道内空泡份额和真实含汽率x及热平衡含汽率xe沿流动方向的分布规律,以及它们的计算。

  4.3.3压降计算。

  1.沿等截面直通道的流动压降(包括汽-液两相流稳态流动的动量守恒方程、均匀流模型的两相流压降计算和分离流模型的两相流压降计算)。

  2.汽-液两相流的局部压降(截面突然扩大、截面突然缩小和孔板)。

  4.3.4反应堆一回路内的流动压降。

  4.4自然循环计算。

  4.4.1自然循环的基本概念。

  4.4.2自然循环水流量的确定。

  4.5通道断裂时的临界流。

  4.5.1单相临界流。

  4.5.2两相临界流。

  4.6堆芯冷却剂流量的分配。

  4.7流动不稳定性。

  4.7.1水动力不稳定性(水动力不稳定性的分析,稳定性准则,消除水动力不稳定性的方法)。

  第五章 反应堆稳态热工设计原理

  5.2反应堆热工设计准则。

  5.3热管因子及热点因子。

  5.3.1概述。

  5.3.2工程热管因子及工程热点因子的计算(只要求热流量工程热点因子和焓升工程热管因子计算的乘积法)。

  5.3.3降低热管因子及热点因子的途径。

  5.4临界热流量与最小DNBR.

  5.4.1概述。

  5.4.2典型临界热流量公式。

  5.4.3影响临界热流量的主要因素。

  5.4.4水堆燃料元件表面的DNB比与最小DNB比。

  5.5单通道模型的反应堆稳态热工设计。

  5.5.2单通道模型的反应堆稳态热工设计一般步骤和方法。

  5.5.3例题5-3.

  5.6子通道模型的反应堆稳态热工设计。

  5.6.1概述(主要包括冷却剂交混)。

  5.6.2-5.6.5质量、热量、轴向动量和横向动量等方程。

  第六章 反应堆瞬态热工分析

  6.1瞬态过程中反应堆功率计算。

  6.1.1停堆后的功率。

  6.1.2剩余裂变功率的衰减。

  6.1.3衰变功率的衰减(包括裂变产物的衰变功率和中子俘获产物的衰变功率)。

  6.2瞬态工况的燃料元件温度场的计算(主要是导热微分方程的一般形式。不要求解析求解)。

  6.4反应堆的安全问题。

  6.4.1安全分析的任务。

  6.4.2功率调节时的过渡过程。

  6.4.3反应堆的主要事故。

  6.4.4反应堆的安全保护。

  6.5反应堆失流事故。

  6.5.1概述。

  6.5.2冷却剂流量随时间的变化。

  6.6压水堆冷却剂丧失事故。

  6.6.1概述。

  6.6.2冷却剂丧失事故的安全措施。

  6.6.3事故发生后的工况。

  6.6.5燃料元件的再淹没过程。

  6.6.6和燃料元件包壳与冷却剂之间的传热。

  注:各章后面的思考题和习题由考生自行选择。

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