反应堆热工基础卷子
2010级成都理工大学
一、填空
1、核反应堆中，裂变碎片的动能约占总能量的84％，裂变能的绝大部分在燃料元件内转换
为热能，少量在慢化剂内释放，通常取97.4％在燃料元件内转为热能。

2、影响堆芯功率分布的因素主要有燃料布置、控制棒、水隙及空泡。

3、进行瞬态分析的四类电厂工况是正常运行和运行瞬变、中等频率故障、稀有故障和极限
事故。

4、核电厂专设安全系统主要包括应急堆芯冷却系统、辅助给水系统、安全壳喷淋系统和其
他安全设施。

5、回路系统的压降一般包括：提升压降、加速压降、摩擦压降、形阻压降。

6、垂直加热通道中的主要流型包括：泡状流、环状流、滴状流。

二、问答
1、简述反应堆热工分析的内容包括哪5项？
答：分析燃料元件内的温度分布；冷却剂的流动和传热特性；预测在各种运行工况下反应堆的热力参数；预测各种瞬态工况下压力、温度、流量等热力参数随时间的变化工程；分析事故工况下压力、温度、流量等热力参数随时间的变化过程。

2、核反应堆停堆后为什么还要继续进行冷却？
答：核反应堆停堆后，虽然堆内自持的裂变反应随即终止，但还是有热量不断地从燃料芯块通过包壳传入冷却剂中。

这些热量主要来自燃料棒内储存的显热、剩余中子引起的裂变和裂变产物和中子俘获产物的衰变，因此，反应堆停堆后，还必须继续进行冷却，以便排出这些热量，防止燃料元件损坏。

3、就压水堆而言，造成流量分配不均匀的主要原因有哪些？
答：就压水堆而言，造成流量分配不均匀的原因主要有：进入下腔室的冷却剂流，不可避免地会形成许多大大小小的涡流区，从而有可能造成各冷却剂通道进口处的静压力各不相同；各冷却通道在堆芯或燃料组件中所处的位置不同，其流通截面的几何形状和大小也就不可能完全一样，燃料元件和燃料组件的制造、安装的偏差，会引起冷却剂通道流通截面的几何形状和大小偏离设计值，各冷却剂通道中的释热量不同，引起冷却剂的温度、热物性以及含气量也各不相同，导致各通道中的流动阻力产生显著差别。

4、什么是流动不稳定性？在反应堆中蒸汽发生器以及其他存在两相流的设备中一般不允
许出现流动不稳定性，为什么？
答：流动不稳定性是指在一个质量流密度、压降和空泡之间存在着耦合的两相系统中，流体受到一个微小的扰动后所产生的流量漂移或者以某一种频率的恒定振幅或变振幅进行的流量振荡。

流动不稳定性对反应堆系统的危害很大，主要表现在流量和压力振荡所引起的机械力会使部件产生有害的机械振荡，导致部件的疲劳损坏；流动振荡会干扰控制系统；流动振荡会使部件局部热应力产生周期性变化，从而导致部件的热疲劳破坏；流动振荡使系统内的换热性能变坏，极大地降低系统的输热能力，并可能造成沸腾临界过早出现。

5、简述压水堆涉及中所规定的稳态设计准则？
答:目前压水堆设计中所规定的稳态设计准则一般有以下几点：燃料元件芯块内最高温度低于其相应燃耗下的烙化温度，燃料元件外表面不允许发生沸腾临界，必须保证正行运行工况下燃料原件和对内构件能够得到充分冷却。

在事故工况下能提供足够的冷却剂以排出堆芯余热，在稳态工况下和可预计的瞬态运行工况中，不发生流动不稳定。

6、简要描述采用两步法子通道模型进行堆芯稳态热工分析的步骤？
答：第一步称为全堆性分析，目的是求出热组件。

通常以一个燃料组件为一个子通道，根据堆芯对称情况可以计算全堆1/4或1/8的燃料组件。

确定了堆芯入口参数后，就可以对四个基本方程进行求解。

计算得到第一步长出口处的参数之后，就可以寄以此作为第二步长的已知入口参数，重复上述计算，直到堆芯出口处的最后一步长，在全堆性分析找出最热组件后，把最热组件按各燃料元件棒划分子通道，利用燃料组件的对称性，选取热组件横截面的1/2、1/4或1/8进行计算，分析的目标是求出热组件中最热通道及燃料元件的热点。