反應(yīng)堆熱工重點

第一章工程熱力學(xué)基本知識內(nèi)能：內(nèi)能是熱力系統(tǒng)本身具有的能量，他包括分子運動的動能和因為分子間相互吸引和排斥所產(chǎn)生的位能焓：物理意義是工質(zhì)的內(nèi)能和推動功之和定義式為h=u+pv熵：熵是描述熱力過程可逆性的物理量，熵的變化表示工質(zhì)與外界有換熱發(fā)生不平衡過程一定是不可逆的熱力學(xué)第一定律：流入系統(tǒng)的能量一流出系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)能量的增加量q=u+pdvq=h-vdp飽和溫度（壓力）：當(dāng)液體表面汽化和液化達到動態(tài)平衡時，汽液兩相溫度相同，此時溫度為飽和溫度，壓力為飽和壓力汽化潛熱：單位質(zhì)量的飽和水從汽化開始到完全汽化為干飽和蒸汽所吸收的熱量為汽化潛熱熱力學(xué)第二定律：克勞修斯表述：熱不能自發(fā)的不付代價的從低溫物體傳遞給高溫物體開爾文-普朗克說法：任何發(fā)動機都不能只從單一熱源吸熱并把它連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)化為功電廠使用朗肯循環(huán)而不適用卡諾循環(huán)的原因：卡諾循環(huán)工作在濕蒸汽區(qū)，對汽輪機的工作不利卡諾循環(huán)需要壓縮汽液兩相工質(zhì)這樣會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象卡諾循環(huán)單位工質(zhì)做工能力差相同功率水平下需要更多工質(zhì)第二章流體層流：流體運動時各質(zhì)點作分層運動，流體質(zhì)點在流層之間不發(fā)生混雜。呈規(guī)則的層狀流動紊流：流體各質(zhì)點呈紊亂流動形態(tài)，流體各質(zhì)點不保持在固定流層內(nèi)運動有相互的交混層流和紊流的判斷標(biāo)準(zhǔn)：Re<Re下=2300為層流Re>Re上=10000為紊流第三章傳熱學(xué)基本知識傳熱方法：熱傳導(dǎo)，熱輻射，熱對流熱傳導(dǎo)：溫度較高的粒子與溫度較低的粒子碰撞將能量傳遞給低溫粒子，在宏觀上的表現(xiàn)就為熱傳導(dǎo)熱輻射：不是依靠物體的接觸而是通過電磁波的輻射傳遞熱量的方式熱對流：流體中溫度不同導(dǎo)致密度不同，密度的差異將導(dǎo)致工質(zhì)微團的運動將熱量傳遞出去傳熱公式：固體中的熱傳導(dǎo)公式：Q=KF—O八…… AT圓通傳熱公式：Q=2HKLln(r/r)平板傳熱公式：Q=hFAT對流換熱的影響因素：1.流動產(chǎn)生的原因（自由流動還是受迫流動）2.流動形式（層流還是紊流）3.是否有相變產(chǎn)生4.流體的自身物理性質(zhì)5.傳熱面的幾何因素第四章反應(yīng)堆的熱源機分布反應(yīng)堆的熱源來源及大體分布：影響功率分布的因素：（稍微的解釋一下）燃料裝載對功率分布的影響使功率被展平控制棒的分布對功率的影響結(jié)構(gòu)材料對功率的擾動水系和空泡對功率的影響反應(yīng)堆熱量的輸出過程：強迫對流放熱公式（D-B公式）注意使用條件沸騰臨界：由于沸騰機理的變化使得傳熱系數(shù)陡降，導(dǎo)致逼問驟升分為DNB型和蒸干型DNB型臨界沸騰（又叫做快速燒毀）：在沸騰曲線臨界工況之后由于受熱面上產(chǎn)生的氣泡太多而使得液相的補充受到阻礙，傳熱惡化導(dǎo)致壁溫驟升這一現(xiàn)象成為沸騰臨界，從沸騰曲線上看由泡核沸騰進入到過度沸騰區(qū)，因此也叫做偏離泡核沸騰（DNB）這時對應(yīng)的熱流密度為臨界熱流密度高含氣量下的臨界沸騰：在流體環(huán)狀流動時，由于沸騰使得液體層被破壞從而導(dǎo)致沸騰臨界。這種沸騰臨界也叫做燒干，由于此時氣體有較快的流速所以不至于使傳熱面迅速燒毀因此也稱之為慢速燒毀溫度分布圖：第五章反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)工況下的水力計算各壓降的原始表示形式：兩相流流型：豎直流動時泡狀流：汽相以氣泡的形式彌散在液相中，一般發(fā)生在冷沸騰區(qū)或飽和沸騰低含氣量區(qū)彈狀流：他是柱形氣泡和塊狀液團在流道內(nèi)交替出現(xiàn)的流動形式，一般發(fā)生在飽和沸騰中等含氣量區(qū)環(huán)狀流：液相在管壁上形成環(huán)形連續(xù)流，在液環(huán)中還彌散著氣泡，汽相中夾帶著液滴，一般出現(xiàn)在飽和沸騰高含氣量區(qū)滴狀流：通道內(nèi)流體主要為汽相，液相以小液滴的形式彌散在液相之中而且越接近出口液相越少直到形成單相為止水平流動時彌散泡狀流層狀流間歇流彌散環(huán)狀流：真實含氣量：空泡份額：靜止的汽液混合物中定義為蒸汽體積與汽液混合體積之比均勻流模型：均勻流模型也稱為摩擦系數(shù)模型也叫做霧狀流模型，他是把兩相看為一個整體，均勻流模型的基本假設(shè)是:汽液兩相的流速相等兩相間處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)使用合理確定的單相摩擦系數(shù)分離流模型：分離流模型假定汽液兩相完全分開每相均以各自的平均流速沿通道的不同部分流動，這樣的流動結(jié)構(gòu)就稱為分離流模型，在分離流模型中汽液兩相的流速認(rèn)為是不相等的當(dāng)兩相流速相等時分離流模型與均勻流模型就沒有差別了。分離流模型基本假設(shè)：汽液兩相均以各自的流速流動并保持不變兩相間處于熱力平衡狀態(tài)用經(jīng)驗關(guān)系式或化簡的概念尋求兩相流摩擦壓降倍數(shù)和空泡份額與獨立流動變量之間的表達式一回路壓降和水泵功率表達式：自然循環(huán)：閉合回路內(nèi)僅依靠熱段與冷段中的流體密度差所產(chǎn)生的驅(qū)動壓頭來實現(xiàn)的流動循環(huán)為自熱循環(huán)。有效壓頭：通常把克服了上升段壓力損失后的丫頭稱為有效壓頭影響自然循環(huán)的因素：冷熱源之間的溫差，溫差越大越利于自然循環(huán)冷熱源之間的位差，位差越大自然循環(huán)能力越強管道的流阻，流阻越小，自然循環(huán)能力越強冷卻劑中的含汽率，含汽率對自然循環(huán)的作用有正有負(fù)，堆芯局部沸騰有利于自然循環(huán)，但反應(yīng)堆上腔積汽會增加流阻不利于自然循環(huán)臨界流：通道出口處的流速等于該溫度壓強下的聲速時，再進一步降低背壓流量就不會再增加，通道出口處壓力也不會降低，這種流動稱為臨界流動，對應(yīng)流速為臨界流速單相臨界流：對于單相流，確定某一界面發(fā)生臨界流的等價條件是：臨界界面流速等于該狀態(tài)下的聲速臨界界面的上游流動不受下游壓力下降的影響流動不穩(wěn)定性產(chǎn)生原因：在加熱流動中如果留題發(fā)生相變即出現(xiàn)兩相流，流體不均勻的體積變化可能導(dǎo)致流動不穩(wěn)定性的發(fā)生兩相系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的流動不穩(wěn)定性的主要類型：水動力不穩(wěn)定性并聯(lián)通道的管間脈動流型不穩(wěn)定性動力學(xué)不穩(wěn)定性熱震蕩消除流動不穩(wěn)定性的方法:系統(tǒng)不在水動力特性曲線再ap）/aw<0范圍內(nèi)運行，若不可避免則要選擇大流量下丫頭會大大下降的t水泵使水動力特性曲線趨于穩(wěn)定，消除a（AP）/aw<0的區(qū)段，主要方法有通道進口加裝節(jié)流部件增大進口t局部阻力和選取合適的系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)運行壓力越高，兩相比容相差越小，流動越穩(wěn)定水錘：管路工作狀態(tài)的突然改變使液流速度突然改變同時引起管內(nèi)液體壓強的答復(fù)波動避免水錘的方法：截止閥慢開慢關(guān)盡可能降低壓力沖擊對不宜慢開慢關(guān)的閥門可采用小流量旁通閥先開后關(guān)，再開或先關(guān)主管道上截止閥對管道進行疏水氣蝕：流動過程中當(dāng)液流局部地區(qū)低到液體汽化的氣話壓強時，會產(chǎn)生氣泡，氣泡中含有蒸汽和部分水中的溶解氣體，當(dāng)氣泡到達高壓強區(qū)域時，氣泡會凝結(jié)稱為液體，氣泡破裂將會產(chǎn)生巨大的沖擊壓強，不斷破裂的氣泡會使流道壁面材料受到不斷地沖擊從而使材料受到侵蝕避免氣蝕的方法裝設(shè)前置增壓泵，以增加入口處的壓力降低流體溫度以降低流體的飽和蒸汽壓力減小泵的轉(zhuǎn)速以減小泵的出口流量第六章反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)熱工設(shè)計原理熱工設(shè)計準(zhǔn)則：設(shè)計反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)時，為了保證反應(yīng)堆運行安全可靠，針對不同的堆型，預(yù)先制訂了設(shè)計所必須遵守的要求，這些要求通常就稱為堆得熱工設(shè)計準(zhǔn)則田灣核電的熱工設(shè)計準(zhǔn)則：最小DNBR即燃料元件外表面不允許發(fā)生沸騰臨界燃料元件芯塊最高溫度應(yīng)低于熔化溫度堆芯流量，4環(huán)路運行時流經(jīng)反應(yīng)堆的冷卻劑流量應(yīng)該不小于最小設(shè)計值，不大于最大設(shè)計值穩(wěn)態(tài)額定工況下要求在計算的最大熱力功率水平下不能發(fā)生流動不穩(wěn)定性燃料元件包殼與水發(fā)生