第五章反应堆瞬态热工分析简介
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二.简答题1.影响功率分布的因素有哪些,分别有什么影响?答:A.燃料布置:均匀装载:中心区域会出现较高的功率峰值,限制堆的总功率输出量,且平均燃耗也较低分区装载:中心功率水平降低,外区功率水平上升,整体功率分布得到展平,平均燃耗也提高了B.控制棒:用控制棒时堆芯功率峰值对平均功率之比可能高于未受扰动的堆芯的该比值。
径向:堆寿命初期,中央控制棒插入可使径向功率分布得到展平,即中央部分中子通量及功率水平下降了,外区中子通量及功率水平提高了轴向:插入控制棒给轴向功率分布带来不利影响(如压水堆中,寿期初堆顶部插入控制棒,中子通量向堆底部歪斜;寿期末抽出控制棒,中子通量向堆顶部歪斜)C.水隙及空泡:水隙:引起附加慢化作用,使该处中子通量上升,导致周围元件功率升高,从而增大功率分布不均匀度;空泡:使周围的堆芯反应性下降2.控制棒、慢化剂和结构材料中热量产生的来源?答:A.控制棒的热源:吸收堆芯的γ辐射以及控制棒本身吸收中子的(n, α)或(n, γ)反应B.慢化剂的热源:裂变中子的慢化、吸收裂变产物放出的β粒子的一部分能量、吸收各种γ射线的能量C.结构材料的热源:几乎完全是由于吸收来自堆芯的各种γ射线3.两种沸腾的定义及特点是什么?答:大容积沸腾:定义:指由浸没在具有自由表面原来静止的大容积液体内的受热面所产生的沸腾特点:液体流速很低,自然对流换热起主导作用流动沸腾:定义:指流体流经加热通道是发生的沸腾,亦称为对流沸腾特点:常发生在强迫对流工况下4.沸腾临界包括哪两类,它们的物理特点及发生的区域分别是什么?答:5.答:A.(选取合适的燃料材料和包壳材料,并限制元件芯块中心温度低于燃料的熔点,包壳表面热流密度低于临界热流密度以)保证燃料元件包壳在寿命期内完整性B.棒径选择除满足物理设计中的水铀比要求外,还须满足热工传热的要求C.(限制包壳外表面的最大温度和限制芯块----包壳交界面处的最大温度来)保证在整个寿命期不产生不良的物理化学作用D.满足结构方面要求并易于加工,工艺性能好E.经济性好,价廉6.UO 2陶瓷燃料的优缺点?答:优点:熔点高、高温和高辐照下几何形状比较稳定;高温水和液态钠中具有良好的耐腐蚀性能;与包壳材料锆合金、不锈钢的相容性好缺点:导热性能差;热梯度下的脆性7.单相流体的流动压降包括哪些,定义分别是什么?答:提升压降:指流体自截面1至截面2时由流体位能改变而引起的压力变化加速压降:指因流体速度发生改变而引起的压力变化摩擦压降:指流体沿等截面直通道流动时由沿程摩擦阻力的作用而引起的压力损失 形阻压降:指流体流经有急剧变化的固体边界时所出现的集中压力损失8.垂直加热通道中流型有哪些,分别有什么特点?答:泡状流:液相是连续相,汽相以汽泡的形式弥散在液相中,两相同时沿通道流动。
第四章 反应性系数核反应堆在运行过程中,它的一些物理参数以及反应性都在不断地发生变化。
前面一章讨论了核反应堆在运行期间核燃料的燃耗和裂变产物的积累,及由其所引起的反应性变化。
另一方面,在运行过程中堆芯的温度也在不断变化,例如,压水堆由冷态到热态,堆芯温度要变化200~300开,当反应堆功率改变时,堆芯的温度也要发生变化。
由于堆芯温度及其分布的变化将导致有效增殖系数的变化,从而引起反应性的变化。
这种物理现象称为反应堆的“温度效应”。
其于上述原因,核反应堆在运行初期必需具有足够的剩余反应性。
反应堆启动后,必需随时克服由于温度效应、中毒和燃耗所引起的反应性变化;另一方面,为使反应堆启动、停闭、中毒和燃耗所引起的反应性变化;另一方面,为使反应堆启动、停闭、提升或降低功率,都必需采用外部控制的方法来控制反应性。
由于不同的物理过程所引起的反应性变化的大小和速率不同,所采用的反应性控制的方式和要求也就不同。
表6-1给出压水堆内几个主要过程引起的反应性变化值和所要求的反应性控制变化率。
反应堆系统存在着随堆芯其他某一特性的变化而自动变化的固有特性。
固有特性通常就是用反应性系数来描写的。
反应性系数定义为,反应堆的反应性随某给定参数的变化率。
对反应堆具有重要意义的一些反应性系数有,燃料温度(多普勒)系数、慢化剂温度系数、空泡系数及压力系数等。
但对反应堆安全运行具有实际意义的是反应性功率系数。
对此将逐一予以讨论。
表4-1 压水堆的反应性控制要求1)指反应堆从零功率运行温度)(1T 到满功率运行温度)(2T 之间所产生的反应性变化值。
2)指反应堆从零功率到满功率之间的反应性变化第一节 反应性温度系数堆芯内温度变化时,中子能谱、微观截面等都将相应地发生变化。
所以,与反应性有关的许多参数,如热中子利用系数、逃脱共振几率等,都是温度的函数。
因而,当反应堆中各种材料的温度发生变化时,会引起反应性的变化。
温度变化一度(开)时所引起的反应性变化称为反应性温度系数,或简称温度系数,以r a 表示。