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《核動力裝置熱工水力》，陳文振 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是中國最大的綜合性科技出版機構，由前中國科學院編譯局與1930年代創建的有較大影響的龍門聯合書局合併而來。科學出版社比鄰皇城根遺址公園，是一個歷史悠久、力量雄厚，以出版學術書刊為主的開放式出版社。

內容簡介

《核動力裝置熱工水力》以壓水堆核動力裝置作為主要對象，介紹熱工水力的基本概念、基本理論和計算、分析方法。《核動力裝置熱工水力》共11章，包括核能與反應堆發展概況、熱工水力分析的任務，堆芯材料和熱源分布，熱工水力學的理論基礎，反應堆內穩態與正常瞬態熱工分析，蒸汽發生器和穩壓器的熱工分析，核動力裝置內的水力分析，反應堆穩態及正常瞬態熱工設計和分析，海洋和機動條件下流動和換熱，以及核動力裝置熱工水力計算分析工具等。

目錄

再版說明

序

前言

符號表

第1章緒論1

1.1核能與反應堆發展概況1

1.2核反應堆動力裝置簡介2

1.2.1壓水堆核動力裝置2

1.2.2重水堆核動力裝置7

1.2.3沸水堆核動力裝置9

1.2.4艦船核動力裝置的特點10

1.3熱工水力分析的目的、任務與方法12

1.3.1熱工水力分析的目的13

1.3.2熱工水力分析任務與方法14

習題15

第2章堆芯材料和熱源分布16

2.1核燃料16

2.1.1核燃料分類17

2.1.2核燃料UO218

2.2包殼20

2.2.1包殼的作用20

2.2.2包殼材料的選擇21

2.3堆內其他結構23

2.3.1不鏽鋼23

2.3.2鎳基合金24

2.4冷卻劑和慢化劑25

2.4.1冷卻劑和慢化劑的選擇25

2.4.2水的物性26

2.4.3水物性查表計算26

2.5堆芯熱源及其分布28

2.5.1裂變能釋放的特點28

2.5.2堆內熱功率計算29

2.5.3堆芯功率分布及其影響因素31

2.5.4控制棒、慢化劑和結構材料的熱源強度36

2.5.5停堆後的釋熱38

習題42

第3章核動力裝置傳熱學基礎44

3.1導熱44

3.1.1導熱的基本概念及定律44

3.1.2導熱微分方程46

3.1.3定解條件47

3.1.4幾種典型導熱問題的解48

3.2單相對流換熱52

3.2.1對流換熱的基本概念52

3.2.2管道內強迫對流換熱及換熱係數54

3.2.3管道外強迫對流換熱及換熱係數56

3.2.4自然對流換熱及換熱係數59

3.3沸騰傳熱61

3.3.1大容積沸騰62

3.3.2流動沸騰65

3.3.3臨界熱流密度經驗公式70

3.4凝結傳熱75

3.4.1層流膜狀凝結76

3.4.2湍流膜狀凝結76

3.4.3膜狀凝結的影響因素78

習題79

第4章反應堆內穩態傳熱分析81

4.1定熱導率燃料元件導熱81

4.1.1燃料芯塊導熱81

4.1.2氣隙導熱84

4.1.3包殼導熱85

4.1.4包殼表面對流換熱86

4.1.5元件徑向總溫降87

4.2變熱導率燃料元件導熱88

4.2.1影響UO2熱導率的因素88

4.2.2UO2熱導率的幾個經驗公式與比較90

4.2.3包殼與氦氣隙的熱導率91

4.2.4燃料芯塊積分熱導率92

4.3燃料元件與冷卻劑溫度場95

4.3.1冷卻劑輸熱方程95

4.3.2冷卻劑軸向溫度場96

4.3.3燃料元件軸向溫度場98

4.4燃料元件*高溫度及其位置101

習題103

第5章蒸汽發生器與穩壓器內熱工分析105

5.1蒸汽發生器傳熱105

5.1.1傳熱模型105

5.1.2一次側傳熱過程106

5.1.3二次側傳熱過程107

5.1.4管壁熱阻和污垢熱阻109

5.2蒸汽發生器的穩態特性109

5.2.1不同運行方式的穩態特性110

5.2.2穩態特性計算方法111

5.3穩壓器內熱力分析111

5.3.1冷卻劑體積變化的分析112

5.3.2穩壓器內部的熱力過程113

5.3.3穩壓器容積計算115

習題121

第6章核動力裝置水力學基礎122

6.1單相流基本方程122

6.1.1連續性微分方程122

6.1.2流體運動微分方程123

6.1.3流體微小流束的伯努利方程124

6.1.4總流的連續性方程125

6.1.5總流的伯努利方程126

6.2管內單相流壓降計算126

6.2.1管內流動型態和流動阻力壓降127

6.2.2沿程摩擦壓降128

6.2.3局部壓降132

6.2.4管中的水錘現象138

6.2.5氣穴和汽蝕140

6.3兩相流基本方程141

6.3.1基本概念142

6.3.2基本方程145

6.4兩相流壓降計算146

6.4.1摩擦壓降147

6.4.2加速壓降148

6.4.3提升壓降149

6.4.4局部壓降150

習題152

第7章核動力一迴路水力分析154

7.1反應堆內壓降計算154

7.1.1摩擦壓降154

7.1.2提升壓降155

7.1.3加速壓降155

7.1.4定位格架的局部壓降155

7.2蒸汽發生器內壓降計算157

7.2.1一迴路側阻力壓降計算157

7.2.2二迴路側自然循環與水力計算159

7.3管路壓降與泵功率162

7.3.1管路壓降162

7.3.2泵功率163

7.4堆芯冷卻劑流量的分配163

7.4.1堆芯流量分配的計算方法164

7.4.2堆芯流量分配分析166

7.5流動不穩定性168

7.5.1流動不穩定性概述169

7.5.2水動力學不穩定性分析172

7.6反應堆內自然循環176

7.6.1基本概念與方程176

7.6.2堆內水流量確定178

7.7蒸汽發生器倒U形管內倒流分析180

7.7.1倒流機理分析181

7.7.2倒流的判斷準則183

7.7.3倒流問題的比例模化方法188

7.7.4倒流流量與倒流管數計算簡介192

習題192

第8章反應堆穩態熱工設計194

8.1熱工設計準則194

8.2熱管因子和熱點因子196

8.2.1核熱管因子和核熱點因子197

8.2.2工程熱管因子和工程熱點因子198

8.2.3降低熱管因子和熱點因子的途徑206

8.3單通道模型堆芯穩態熱工設計207

8.3.1熱工設計參數選擇207

8.3.2熱工設計的一般步驟和方法208

8.3.3安全校核213

8.3.4試驗驗證218

8.4子通道模型堆芯穩態熱工設計219

8.4.1子通道的劃分220

8.4.2基本方程221

8.4.3求解方法223

8.4.4常用子通道程序介紹224

習題226

第9章反應堆正常瞬態熱工分析227

9.1集總參數法227

9.2瞬態傳熱問題的集總參數求解227

9.3燃料元件徑向溫度變化的解析求解229

9.3.1板狀燃料元件230

9.3.2棒狀燃料元件231

9.4棒狀元件徑向溫度變化的數值求解234

9.4.1數值求解方法235

9.4.2功率按指數規律變化時元件徑向溫度238

9.4.3有溫度反饋緩發超臨界過程元件徑向溫度239

9.5動態溫度場的集總參數法分析243

9.5.1棒狀元件動態溫度場243

9.5.2堆芯熱管動態溫度場246

9.6反應堆瞬態過程的快速仿真分析250

9.6.1有反饋的反應性變化過程仿真250

9.6.2負荷大幅變化時的仿真255

習題258

第10章海洋與機動條件下的流動與換熱259

10.1海洋條件下船體運動的特點259

10.2搖擺與起伏時內部層流流動與對流換熱260

10.2.1圓管260

10.2.2矩形通道262

10.3搖擺與起伏時內部湍流流動與對流換熱264

10.3.1圓管264

10.3.2矩形通道268

10.4艦船機動對一迴路自然循環的影響271

10.4.1緊急上浮與速潛對驅動壓降的影響273

10.4.2艦船運動對主要熱工參數的影響275

習題282

第11章核動力裝置熱工水力計算分析工具簡介283

11.1核動力裝置熱工水力計算分析工具的發展283

11.2*佳估算程序284

11.2.1*佳估算程序的建模方式285

11.2.2計算結果不確定性的主要來源285

11.2.3*佳估算程序的驗證286

11.2.4常用程序簡介286

11.3計算流體動力學程序292

11.3.1計算流體動力學簡介292

11.3.2控制方程的通用形式292

11.3.3計算區域網格劃分293

11.3.4湍流模型294

11.3.5CFD計算的誤差分析294

11.3.6FLUENT軟件簡介295

11.4核動力裝置自然循環分析平台296

11.4.1反應堆時空中子動力學計算模塊296

11.4.2反應堆及主冷卻劑系統熱工水力分析模塊300

11.4.3一迴路輔助系統及二迴路系統流體網絡計算模塊303

習題305

參考文獻306

附錄Ⅰ一些核燃料的熱物性309

附錄Ⅱ水和水蒸氣的熱物性310

附錄Ⅲ氦氣的熱物性330