核工程与核技术专业三基题汇总解析

核工程与核技术专业“三基”题编号：001问：试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

编号：002问：什么叫热辐射和黑体辐射？ 热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。

黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射，在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。

编号：003问：试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。

答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。

使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。

编号：004问：试说明集总参数法的物理概念及数学处理的特点。

答：当内外热阻之比趋于零时，影响换热的主要环节是在边界上的换热能力。

而内部由于热阻很小而温度趋于均匀，以至于不需要关心温度在空间的分布，温度只是时间的函数， 数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低了求解难度。

编号：005问：试说明Bi 数的物理意义。

0Bi →及Bi →∞各代表什么样的换热条件?有人认为,0Bi →代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么?答；Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。

时说明传热热阻主要在边界，内部温度趋于均匀，可以用集总参数法进行分析求解；时，说明传热热阻主要在内部，可以近似认为壁温就是流体温度。

认为代表绝热工况是不正确的，该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况下边界热阻无限大。

编号：006问：试用简明的语言说明热边界层的概念。

答：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。

o Bi →∞→Bi o Bi →编号：007问：对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？控制方程和定解条件，包括初始条件和边界条件。

可以明确不同物理量之间的制约条件，并简化求得近似解。

编号：008问：什么叫换热器的设计计算，什么叫校核计算？设计计算是已知进出口参数和换热量，计算换热器参数的计算校核计算是已知换热器参数和进口参数，求出口参数和换热量的计算，或换热器能否适应给定环境工作条件的计算。

编号：009问：试用简明语言说明强化单相强制对流换热、核态沸腾及膜状凝结的基本思想。

答：1.减薄边界层并加强流体搅浑。

2.增加汽化核心个数.3.减薄液膜厚度，及时排除冷却水编号：010问：在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同？在什么情况下加保温层反而会强化其传热而肋片反而会削弱其传热？答：在圆管外敷设保温层和设置肋片都使表面换热热阻降低而导热热阻增加，而一般情况下保温使导热热阻增加较多，使换热热阻降低较少，使总热阻增加，起到削弱传热的效果；设置肋片使导热热阻增加较少，而换热热阻降低较多，使总热阻下降，起到强化传热的作用。

但当外径小于临界直径时，增加保温层厚度反而会强化传热。

理论上只有当肋化系数与肋面总效率的乘积小于1时，肋化才会削弱传热。

编号：011问：常用的慢化剂包括哪些？对慢化剂材料的基本要求有哪些？水、重水、硼、石墨编号：012问：反应堆中冷却剂的功用，以及常用的冷却剂种类？水、重水、钠、气、有机液编号：013问：典型压水反应堆燃料元件结构包括哪几部分？燃料芯块、燃料包壳管、压紧弹簧、上下端塞编号：014问：典型压水反应堆堆芯由哪些组件组成？可燃毒物组件、初级中子源组件、次级中子源组件和阻力塞组件四种编号：015问：控制棒驱动机构由哪几部分组成？线圈盒、电磁线圈、承压套罩、棘齿装置、棒位指示部件编号：016问：CANDU反应堆与一般压水反应堆堆芯设计的主要差别有哪些？1.使用天然铀2.重水冷却慢化3.压力管式结构4.candu冷却剂和慢化剂分离5. 小而简单的燃料棒束6.不停堆换料7.不用化容控制编号：017问：压水反应堆燃料组件骨架结构由哪几部分组成？定位格架、控制棒导向管、中子能量测量管、上下管座编号：018问：压水堆下部支撑构件的结构组成？吊篮、围板、下栅格板、二次支撑编号：019问：分别说出易裂变核素和可转化核素的定义，并分别列举几个易裂变核素和可用任意能量的中子轰击都能引起其原子核裂变的可裂变核素。

天然的易裂变核素为235?U，人造的易裂变核素有233?U和239?Pu。

转化核素。

俘获中子后经过放射性衰变能生成人造易裂变核素的天然核素。

包括能转换成239?Pu的238?U和能转换成233?U的232?Th两类编号：020问：为了更好的展平功率，在压水反应堆核电站中采用了哪两种类型的控制棒组件？不锈钢棒、银铟镉棒编号：021问：反应堆停堆后为什么会释热，热源是什么？燃料元件内生成的裂变碎片和裂变产物在很长一段时间内继续衰变并放出热量，编号：022问：沸腾危机的基本原理是什么？元件包壳可能被烧毁的沸腾状态即DNB条件，发生在由泡核沸腾向膜态沸腾过渡的临界点。

编号：023问：燃料芯块和包壳内表面之间间隙热导的计算方法有哪几种？1.气隙导热模型2. 接触导热模型3.间隙导热经验数值编号：024问：什么叫自然循环？反应堆冷却系统的自然循环是如何建立起来的？利用反应堆和一回路中冷却剂在系统中的温差而造成的密度差与布置上的位差作为动力进行自然循环编号：025问：影响堆芯功率分布的因素有哪些？1芯部分区布置2 可燃毒物布置3 化学补偿及控制棒控制编号：026问：造成热管内焓升偏离名义最大值的因素有哪些？燃料元件在加工、安装、运行过程中的各类工程因素造成的实际值与设计值之间的误差编号：027问：有限圆柱体均匀裸堆功率如何分布？径向贝塞尔函数，轴向余弦函数编号：028问：压水堆的稳态热工设计准则有哪些？1.芯块内最高温度应低于其相应燃耗下的熔化温度2.燃料元件外表面不允许发生沸腾临界3.必须保证正常运行工况下燃料元件和堆内构件能得到充分冷却，在事故下能提供足够的冷却剂以排出堆芯余热4.在稳态额定工况和可预计的瞬态运行工况中，不发生流动不稳定性编号：029问：现代压水堆的堆芯一般如何布置？这种装料方式有何优点？分区（三区）装载的方案，沿堆芯的径向分三区配置不同富集度的燃料：具有最高富集度的燃料元件放在最外区，具有最低富集度的元件放在中心区，而中间区燃料元件的富集度介于外区和中心区之间。

优点：1.功率分布得到了展平2.对提高整个反应堆的热功率是有利的3.平均燃耗提高了。

编号：030问：什么是积分热导率？为什么要引入积分热导率？为便于计算燃料芯块中心温度使用的一个参量。

是随温度变化的燃料芯块的热导率从表面温度到中心温度的积分，其单位为W/cm。

编号：031问：辐射防护的目的是什么？辐射防护的主要目的是要：1.防止有害的确定性效应；2.将随机性效应的发生率降至可接受的水平。

编号：032问：粒子注量是如何定义的？在单向平行辐射场中，粒子注量数值上等于通过与粒子入射方向垂直的单位面积的粒子数。

对于非平行辐射场，定义为进入以该点为球心的一个球的粒子数dN 除以该球截面积da而得的商。

编号：033问：什么是比电离？与什么因素相关？带电粒子在阻止介质中由于与介质原子核外电子发生非弹性碰撞而不断损失自己的动能，使介质原子发生激发和电离。

在阻止介质的单位路上产生电子-正大离子对数目称作比电离。

带电粒子速度、电荷、阻止介质的性质编号：034问：X、γ射线与物质的相互作用的主要过程有哪些？光电效应、康普顿效应和电子对效应编号：035问：吸收剂量的定义是什么？单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。

编号：036问：有效剂量E的定义是什么？人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的组织权重因数后的积。

单位是J/kg，即希沃特(Sv)。

编号：037问：什么是随机性效应？指效应的发生几率（而非其严重程度）与剂量大小有关的那些效应。

即其后果的严重程度说不上与所受剂量有什么关系。

编号：038问：辐射防护三原则是什么？：辐射实践正当化、辐射防护最优化、个人剂量当量限值（剂量控制）编号：039问：职业有效剂量限值和年当量剂量限值是多少？20mSv/a 当量剂量：眼晶体150 皮肤、手足500编号：040问：外照射防护三要素是什么？减少接触放射源的时间、增大与放射源的距离、设置屏蔽编号：041问：在流体力学分析时，考虑作用于流体上的力有哪两类？试分别举例。

表面力质量力。

切向力、重力编号：042问：气体和液体的粘性随温度变化而如何变化？原因是什么？气体随温度升高而升高液体随温度升高而降低。

气体粘性主要有分子的热运动构成，液体是分子间作用力，温度升高，气体分子运动加剧，粘性增大；液体分子见作用力减小，粘性减小编号：043问：什么是压强？流体静压强的特性是什么？试举出三个压强的单位。

1.压强是表示压力作用效果（形变效果）的物理量2.流体的静压强。

的两个特性：（1）、静压强的方向垂直于作用面，并指向作用面；（2）、流体中任意一点各方向的静压强均相等。

3.帕斯卡巴bar 毫米泵柱编号：044问：什么是定常流动和非定常流动？流动参量不随时间变化的的流动称为定常流动；流动参量随时间变化的流动称为非定常流动。

编号：045问：解释什么是流线和迹线？流体质点的运动轨迹称为迹线；流线是这样一条曲线，在某一瞬间，此曲线上的每一点的速度矢量总是与此线曲线相切。

编号：046问：雷诺数是如何定义的？其物理意义是什么？雷诺数（Reynolds number）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示，Re=ρvr/η，其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与运动粘度编号：047问：管内流动的能量损失有哪两部分组成？各有什么特点？1.沿程能量损失：发生在缓变流整个流程中的能量损失，是由于流体的黏滞力造成的损失。

2.局部能量损失：是发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失，是在管件附近的局部范围内主要由流体微困的碰撞、流体中产生的漩涡等造成的损失。

编号：048问：什么是层流流动和紊流流动？如何判断圆管内的流动状态？流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。

此种流动称为层流速度、压强等流动要素随时间和空间作随机变化，质点轨迹曲折杂乱、互相混掺的流体运动。

编号：049问：根据尼古拉兹实验，可按沿程损失系数与雷诺数和相对粗糙度关系将管内流动划分为哪些区域？层流区、过渡区、紊流光滑区、紊流粗糙管过渡区、紊流粗糙管平方阻力区编号：050问：什么是边界层？为什么边界层内粘性不能忽略？边界层是大雷诺数下紧靠物体壁面流速从0迅速增加到来流速度相同量级的小薄层。