具体描述
内容简介
本书介绍了核反应堆工程设计的基础理论和分析计算方法。全书共分四篇，内容包括动力反应堆类型及
堆用材料的介绍、堆物理与辐射屏蔽计算、热工水力分析、核容器和燃料元件设计等。本书可作为高等学校核
工程、核能与能源工程专业的教材，也可供核能设计、制造、运行、管理人员参考。
作者简介
目录信息
第一篇 核反应堆总论
前言
第一章 绪论
1.1概述
1.2动力反应堆的类型
1.2.1水冷堆
1.2.2气冷堆
1.2.3快中子增殖堆
1.3动力反应堆的发展趋势
1.4动力反应堆各系统的功能
1.5动力反应堆设计法规、标准和质量保证
1.6设计步骤和主参数选择
思考题
习题
参考文献
第二章 反应堆材料
2.1材料的辐照效应
2.2核燃料
2.3慢化剂材料
2.4冷却剂材料
2.5结构材料
2.6控制材料
思考题
习题
参考文献
第二篇 反应堆物理和屏蔽设计
第三章 反应堆物理
3.1概述
3.2链式反应和裂变能
3.3分群扩散方程的建立
3.4中子能谱和群常数
3.5分群扩散理论本征值问题的解
3.6一维分群扩散方程的数值解
3.6.1一维差分方程的推导
3.6.2一维差分方程的求解
3.7多维分群扩散方程的数值解
3.7.1多维差分方程的推导
3.7.2多维差分方程的求解
3.8堆芯功率分布
3.8.1均匀裸堆内的功率分布
3.8.2影响功率分布的因素
3.8.3热流密度核热点因子和焓升核热通道因子
3.9堆芯燃耗和中毒
3.9.1燃耗分析
3.9.2裂变产物的中毒
3.9.3转换与增殖
3.10反应性系数
3.10.1反应性温度系数
3.10.2其他反应性系数
3.11反应性控制
3.11.1反应性控制的任务、方法和要求
3.11.2控制棒
3.11.3化学补偿和固体可燃毒物
3.12堆内燃料管理
3.13核反应堆动力学
思考题
习题
参考文献
第四章 反应堆辐射屏蔽
4.1概述
4.2γ射线与物质的相互作用
4.2.1γ射线与物质相互作用的主要过程
4.2.2γ截面与衰减系数
4.3中子与物质的相互作用
4.3.1中子与物质的相互作用
4.3.2快中子分出截面法
4.4辐射单位和辐射防护标准
4.4.1辐射单位
4.4.2辐射防护标准
4.4.3外照射剂量
4.5反应堆及其主回路系统的辐射源
4.5.1堆内中子和γ射线源
4.5.2主回路中的放射性
4.5.3停堆后堆芯内裂变产物衰变γ射线
4.6核电厂辐射屏蔽
4.6.1一次屏蔽
4.6.2二次屏蔽
4.6.3辅助系统屏蔽
4.6.4工艺运输屏蔽
4.7γ射线屏蔽计算
4.7.1窄束辐射的衰减
4.7.2宽束辐射的衰减
4.7.3各向同性点源
4.7.4用点核积分法作非点源屏蔽计算
4.7.5有自吸收的分布源
4.8中子屏蔽计算
4.9反应堆屏蔽设计
4.9.1屏蔽材料
4.9.2反应堆屏蔽设计概要
思考题
习题
参考文献
第三篇 热工水力设计
第五章 堆内热量的产生与传输
5.1堆内热量的产生
5.1.1堆芯内热源的空间分布
5.1.2反应堆结构部件和慢化剂内的释热
5.1.3停堆后的释热
5.2燃料元件的径向导热
5.2.1燃料芯块内的温度分布
5.2.2燃料热导率
5.2.3燃料芯块与包壳之间的间隙热传导
5.2.4包壳中的温度降
5.3燃料元件包壳表面到冷却剂的传热
5.3.1单相对流传热系数
5.3.2两相流的传热系数
5.4沿冷却剂通道的输热
5.5燃料元件及冷却剂的轴向温度分布
思考题
习题
参考文献
第六章 流体动力学
6.1单相流的压降
6.1.1等截面直通道的流动压降
6.1.2局部压降
6.2两相流的压降
6.2.1两相等截面直通道的流动压降
6.2.2局部压降
6.3流量计算
6.3.1封闭回路中的流动压降
6.3.2强制循环流量
6.3.3自然循环流量
6.4流量分配
6.4.1概述
6.4.2并联闭式通道的流量分配计算
6.5流动不稳定性
6.5.1水动力不稳定性
6.5.2并联通道不稳定性
6.5.3流型不稳定性
6.5.4动力学不稳定性
6.5.5热振荡
思考题
习题
参考文献
第七章 反应堆稳态热工设计
7.1概述
7.2热通道因子和热点因子
7.2.1热通道因子和热点因子的定义
7.2.2工程热点因子和工程热通道因子的计算
7.2.3降低Fq和F△H的方法
7.3流动沸腾的临界热流密度qDNB与最小烧毁比MDNBR
7.3.1流动沸腾的临界热流密度
7.3.2影响临界热流密度的因素
7.3.3最小偏离泡核沸腾比（MDNBR）
7.4单通道模型
7.5子通道模型
7.6蒸汽发生器内的传热
7.6.1一回路热工参数
7.6.2蒸汽发生器内温度随总焓的变化
7.6.3蒸汽发生器内热量的传输
7.6.4冷却剂流量与工质流量之间的关系
思考题
习题
参考文献
第四篇 机械设计
第八章 压水堆本体结构
8.1堆芯结构
8.1.1燃料组件
8.1.2控制棒组件
8.1.3可燃毒物组件
8.1.4阻力塞组件
8.1.5中子源组件
8.2堆内构件
8.2.1吊篮部件
8.2.2压紧部件
8.2.3堆内测量装置
8.3反应堆压力容器
8.4控制棒驱动机构
思考题
参考文献
第九章 应力分析原理
9.1载荷和应力
9.2应力和应变
9.3延性和脆性
9.4热应力
9.5疲劳破坏
9.6蠕变
9.7应力腐蚀
9.8材料的失效形式
9.9构件含裂纹时的断裂判据
思考题
参考文献
第十章 核容器设计
10.1应力分类和评定准则
10.1.1应力分类
10.1.2应力评定准则
10.2薄壁容器的应力分析和强度设计
10.2.1薄壁容器的应力分析
10.2.2薄壁容器的强度设计
10.3厚壁圆筒的应力分析和强度设计
10.3.1厚壁圆筒的应力分析
10.3.2厚壁圆筒的强度设计
10.4圆柱壳与封头连接时的边界效应
10.5厚壁圆筒中的热应力
10.6强度校核
10.7中子辐照对反应堆容器的影响
10.8开孔补强设计
10.9法兰设计
10.9.1垫圈
10.9.2螺栓设计
10.9.3法兰尺寸的初步设计
10.10保温层设计
思考题
习题
参考文献
第十一章 燃料元件设计
11.1设计准则
11.2燃料元件材料、尺寸的选择
11.2.1燃料
11.2.2包壳
11.2.3燃料元件
11.3计算步骤
11.3.1燃料和包壳条件随时间的变化
11.3.2计算方法
思考题
习题
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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评分
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用户评价
我对书中关于经济性和未来发展趋势的探讨也颇感兴趣。一本优秀的工程设计书籍，不应只关注技术本身，还应具备前瞻性。这本书可能分析了不同类型核反应堆的建造成本、运行成本以及发电成本，并将其与其他能源形式进行比较。同时，对于未来核能技术的发展方向，比如第四代反应堆、模块化小型反应堆（SMR）等的介绍，也让我对核能产业的未来充满了期待。
评分这本书的封面设计，初次吸引我的是那一种沉稳而又不失现代感的配色方案，主色调是深邃的蓝色，象征着技术的严谨与深邃，辅以银色或灰色的线条勾勒出复杂的几何图形，这些图形隐约地让人联想到核反应堆内部的复杂结构，又或是抽象的能量流动。书名“核反应堆工程设计”几个字，采用的是一种清晰、有力的字体，字体本身的棱角和厚重感，传递出一种专业和可靠的信号。我甚至能够想象到，在印刷过程中，那些关键的图形元素可能采用了特殊的工艺，比如烫银或者凹凸印刷，使得触感也同样具有质感，让人在翻阅之前就能感受到这本书的价值所在。
评分对于材料科学在核反应堆工程中的应用，这本书提供了非常深入的见解。我知道核反应堆内部的环境极其严苛，需要能够承受高温、高压、强辐射以及腐蚀性介质的特殊材料。书中可能详细介绍了用于反应堆压力容器、管道、燃料包壳等关键部件的各种合金，如锆合金、不锈钢、镍基合金等，并分析了这些材料在长期运行过程中的性能退化机制，例如辐照脆化、蠕变等。这种对材料性能的细致分析，充分体现了工程设计的严谨性。
评分在控制系统和仪表方面，这本书的讲解让我大开眼界。我知道核反应堆的运行需要极其精确和可靠的控制，以维持链式反应的稳定。书中可能详细介绍了各种传感器（如温度传感器、压力传感器、中子探测器等）的工作原理，以及控制棒驱动机构的精密设计。更重要的是，它可能深入探讨了反应堆的实时监测和报警系统，以及如何通过复杂的控制算法来确保反应堆在各种工况下的安全运行，甚至在紧急情况下能够实现自动停堆。
评分书中对核燃料循环的论述，展现了其内容的全面性。从铀矿的开采、提炼，到燃料的制造、辐照，再到乏燃料的储存和后处理，作者都进行了详细的介绍。我尤其关注了书中关于燃料元件设计的部分，它可能详细解释了燃料棒的材料选择、制造工艺、以及在高温高压环境下的性能表现。此外，关于乏燃料的长期储存和潜在的再处理技术，书中也可能提供了相关的背景信息和技术挑战的分析，这对于理解整个核能产业链的闭环至关重要。
评分书中对于热工水力学的分析，可以说是这本书的另一大亮点。核反应堆的冷却系统至关重要，它直接关系到反应堆的安全和效率。书中可能通过大量的数学模型和计算模拟，详细分析了冷却剂在反应堆内部的流动情况，包括速度分布、温度分布、以及压力损失等。这些分析对于优化冷却设计、防止局部过热、以及确保反应堆能够稳定地排出反应堆芯产生的热量具有决定性的意义。
评分总的来说，这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种对工程设计理念的深刻理解。它让我认识到，核反应堆的设计是一个极其复杂而又系统化的工程，需要跨越多个学科的知识，并融合严谨的科学原理、精密的工程计算、可靠的材料选择以及周密的风险管理。我能够感受到作者在撰写过程中付出的巨大努力，他们用清晰的语言、详实的案例和精美的图示，将一个高度专业化的领域展现得如此透彻，让我受益匪浅。
评分书中对于不同类型核反应堆的介绍，其深度和广度都让我印象深刻。它不仅仅是列举了压水堆、沸水堆、重水堆等常见类型，更是深入探讨了它们的原理、设计特点、优缺点以及在实际应用中的表现。作者在介绍每一种反应堆时，都引用了大量的实际案例和历史数据，这使得文本内容充满了说服力。例如，在描述快中子反应堆时，书中可能详细分析了其在提高核燃料利用率和减少核废料方面的潜力，并且可能会引用一些国际上正在进行的或已经完成的示范项目来佐证这些观点。这种基于事实的严谨分析，让我能够更全面地认识到不同反应堆技术的差异化优势和发展前景。
评分当我拿到这本书，迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是那些精美的插图和图表。它们并非是简单的示意图，而是经过精心绘制，细节极其丰富，准确地反映了核反应堆的各个组成部分，从燃料棒的排列到控制棒的插入深度，再到冷却剂的循环路径，都描绘得栩栩如生。有些图表更是采用了三维建模的视角，让我能够清晰地理解各个部件之间的空间关系以及它们是如何协同工作的。这些视觉化的呈现方式，极大地降低了理解复杂工程概念的门槛，使得原本可能枯燥的技术描述变得生动有趣。我可以想象，对于一名初学者来说，仅仅是浏览这些插图，就已经能获得对核反应堆宏观结构的一个初步但深刻的认识。
评分关于核安全设计的部分，这本书的处理方式非常到位。作者并没有回避核能的潜在风险，而是以一种负责任的态度，系统地阐述了多重防御理念、安全壳设计、紧急冷却系统以及事故预防措施等关键内容。我可以感受到，书中对每一个安全环节的描述都充满了审慎，仿佛每一个字都经过了仔细的推敲，以确保信息的准确性和可靠性。书中可能还会探讨一些历史上发生的核事故，但并非为了渲染恐惧，而是从中吸取教训，并详细解释了在后续设计中是如何改进和增强安全性的，这种理性客观的态度，让我对核反应堆的安全性有了更科学的认识。
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