上海交通大學(xué)核反應(yīng)堆工程2023碩士研究生考試大綱|考試內(nèi)容與重點(diǎn)

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院2023碩士研究生考試大綱|考試內(nèi)容與重點(diǎn)已公布，考研大綱是規(guī)定全國碩士研究生入學(xué)考試相應(yīng)科目的考試范圍、考試要求、考試形式、試卷結(jié)構(gòu)等權(quán)威政策指導(dǎo)性考研用書。小編整理相關(guān)內(nèi)容，了解一下~

*考試科目

核反應(yīng)堆工程

*考試形式

閉卷考試，3 小時(shí)，滿分 150 分

*考試內(nèi)容范圍

《核反應(yīng)堆物理》

一. 核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)

1.中子與原子核的相互作用機(jī)理：中子吸收和中子散射 (彈性與非彈性)

2.中子微觀及宏觀截面、核反應(yīng)率、自由程、中子通量密度的概念

3.共振現(xiàn)象與多普勒效應(yīng)

4 .核裂變的釋能、反應(yīng)堆功率和中子通量密度之間的關(guān)系

5. 裂變中子、裂變產(chǎn)物

6.鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng) (臨界條件，四、六因子公式)

二. 中子慢化與慢化能譜

1.中子的彈性散射過程：彈性散射動(dòng)力學(xué)、慢化劑的選擇

2.無限均勻介質(zhì)的慢化能譜：慢化方程、含氫無吸收介質(zhì)的慢化譜

3.熱中子堆的近似能譜 (三個(gè)能區(qū))

三. 中子擴(kuò)散理論

1.單能中子擴(kuò)散：斐克定律、單能中子擴(kuò)散方程

2.非增殖介質(zhì)擴(kuò)散方程的解

四. 均勻反應(yīng)堆的臨界理論

1.均勻裸堆的單群臨界理論：單群擴(kuò)散方程、臨界條件及中子通量密度分布

2.雙區(qū)反應(yīng)堆的單群臨界理論：單群擴(kuò)散方程、條件及中子通量密度分布

五.非均勻反應(yīng)堆

1.柵格的非均勻效應(yīng)：空間自屏效應(yīng)、不同能量中子的通量空間分布

六.反應(yīng)性隨時(shí)間的變化

1 .燃耗加深過程中核燃料中鈾-235 的消耗、钚-239 的積累

2.氙-135 中毒：平衡氙中毒、最大氙中毒、功率瞬變中的氙中毒、氙震蕩

3.釤-149 中毒

4.燃耗深度與堆芯壽期

5.核燃料的轉(zhuǎn)換與增殖

七.溫度效應(yīng)與反應(yīng)性控制

1.反應(yīng)性溫度效應(yīng)：反應(yīng)性溫度效應(yīng)成因、各反應(yīng)性溫度反饋對反應(yīng)堆安全 的意義

2.反應(yīng)性控制的任務(wù) 剩余反應(yīng)性、控制棒價(jià)值、停堆深度

3.壓水堆的幾種反應(yīng)性控制方式

八. 核反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)

1.反應(yīng)堆周期

2.點(diǎn)堆中子動(dòng)力學(xué)方程

3.反應(yīng)性階躍擾動(dòng)下中子通量隨時(shí)間的瞬變：反應(yīng)性方程、瞬發(fā)臨界條件

《反應(yīng)堆熱工水力》

核反應(yīng)堆熱工基礎(chǔ)

一、傳熱學(xué)基礎(chǔ)

1、熱量傳遞的基本方式

基本概念： 導(dǎo)熱，對流， 熱輻射，傳熱過程， 傳熱系數(shù)

2、導(dǎo)熱基本定律

基本概念： 導(dǎo)熱系數(shù)，熱流密度，溫差

導(dǎo)熱計(jì)算： 導(dǎo)熱基本定律(傅立葉定律)，導(dǎo)熱微分方程式， 通過平壁的導(dǎo)熱，

通過圓筒壁的導(dǎo)熱

3、對流換熱基本定律

基本概念：對流換熱系數(shù)，熱流密度， 溫差，層流換熱， 紊流換熱，強(qiáng)制對流 換熱自然對流換熱， 雷諾數(shù)， 格拉曉夫數(shù)， 努謝爾特?cái)?shù)， 影響換熱系數(shù)的因素 對流換熱計(jì)算： 對流換熱基本定律(牛頓冷卻公式)，對流換熱系數(shù)， 強(qiáng)制對 流換熱自然對流換熱，換熱微分方程式

4、凝結(jié)與沸騰換熱

基本概念： 凝結(jié)換熱現(xiàn)象，膜狀凝結(jié)，珠狀凝結(jié)， 影響膜狀凝結(jié)的因素

沸騰換熱，池式沸騰，管內(nèi)沸騰，過冷沸騰， 飽和沸騰， 核態(tài)沸騰，過渡沸 騰，膜態(tài)沸騰

5、輻射換熱

基本概念： 熱輻射， 輻射常數(shù)， 吸收率， 黑體輻射，灰體輻射

輻射換熱計(jì)算： 輻射換熱公式(斯蒂芬-玻爾茲曼定律)

6、傳熱過程與換熱器

基本概念： 傳熱過程分析，熱阻，溫差， 換熱器， 間壁式換熱器

傳熱計(jì)算： 傳熱方程式， 傳熱量計(jì)算

二、反應(yīng)堆內(nèi)熱量的產(chǎn)生與輸出

1、堆內(nèi)熱源的產(chǎn)生

堆芯內(nèi)熱源：(裂變碎片動(dòng)能， 裂變中子的動(dòng)能)，包括： 燃料元件內(nèi)釋熱，反 應(yīng)堆結(jié)構(gòu)部件(燃料包殼，定位格架，控制棒導(dǎo)管)的釋熱，控制棒內(nèi)的釋 熱，慢化劑內(nèi)的釋熱，

堆芯內(nèi)熱源的空間分布：

堆芯外結(jié)構(gòu)部件的釋熱：(反射層，熱屏蔽，壓力容器)

停堆后的釋熱：(剩余裂變功率， 衰變功率)，裂變產(chǎn)物的衰變， 中子俘獲產(chǎn)物 的衰變

2、燃料元件的徑向?qū)��?/p>

熱量傳導(dǎo)路徑： 燃料元件芯塊內(nèi)的導(dǎo)熱(有內(nèi)熱源)，芯塊表面到包殼內(nèi)表面 的傳熱(間隙熱阻)，包殼內(nèi)表面到外表面的導(dǎo)熱(無內(nèi)熱源)

熱量傳導(dǎo)計(jì)算：燃料芯塊內(nèi)的溫度分布，燃料熱導(dǎo)率，燃料芯塊與包殼之間 的間隙熱傳導(dǎo)， 包殼中的溫度降

3、燃料元件包殼外表面到冷卻劑的傳熱

元件壁面與冷卻劑之間的對流換熱過程：

基本概念：單相流， 多相流，兩相流，強(qiáng)迫對流傳熱，自然對流傳熱， 含汽 量， 空泡份額，滑速比，兩相流的流型，泡狀流，塞狀流，環(huán)狀流， 霧狀流， 欠熱沸騰起始點(diǎn)，汽泡脫離壁面起始點(diǎn)， 沸騰傳熱， 臨界熱流密度， 沸騰傳熱 特性曲線

對流換熱計(jì)算：對流換熱公式， 單相對流傳熱系數(shù)， 強(qiáng)迫對流傳熱系數(shù)， 自然 對流傳熱系數(shù)，兩相對流的傳熱系數(shù)，流動(dòng)沸騰的傳熱系數(shù)，泡核沸騰的傳 熱系數(shù)，過渡沸騰的傳熱系數(shù)， 膜態(tài)沸騰的傳熱系數(shù)

4、沿冷卻劑通道的輸熱

冷卻劑將熱量輸送到堆外過程：

輸熱量計(jì)算：

5、燃料元件及冷卻劑通道的軸向溫度分布

基本過程： 軸向功率分布，徑向傳熱

溫度計(jì)算： 冷卻劑溫度分布， 包殼外面溫度分布， 包殼內(nèi)溫度分布， 燃料元件 芯塊表面溫度分布， 燃料元件中心溫度分布

三、流體動(dòng)力學(xué)

1、單相流的壓降

基本概念：提升壓降，加速壓降，摩擦壓降， 形阻壓降， 單相通道的流動(dòng)壓 降， 等溫流動(dòng)的摩擦系數(shù)(圓形通道， 非圓形通道)，加熱或冷卻下流動(dòng)的摩 擦系數(shù)，局部壓降(截面突然擴(kuò)大， 截面突然縮小，彎管，接管， 閥門)

壓降計(jì)算：提升壓降，加速壓降，摩擦壓降， 形阻壓降， 單相通道的流動(dòng)壓 降， 等溫流動(dòng)的摩擦系數(shù)(圓形通道， 非圓形通道)，加熱或冷卻下流動(dòng)的摩 擦系數(shù)，局部壓降(截面突然擴(kuò)大， 截面突然縮小，彎管，接管， 閥門) 2、兩相流的壓降

基本概念： 均勻流模型， 分離流模型，

壓降計(jì)算：兩相面直通道的流動(dòng)壓降，提升壓降，加速壓降，摩擦壓降，形阻 壓降，局部壓降(截面突然擴(kuò)大，截面突然縮小，彎管，接管，閥門，孔板) 3、流量計(jì)算

基本概念： 封閉回路中的流量， 強(qiáng)制循環(huán)，泵消耗功率， 自然循環(huán)

流量計(jì)算： 封閉回路中的流量計(jì)算， 強(qiáng)制循環(huán)流量，自然循環(huán)流量 4、流量分配

基本概念： 并聯(lián)通道，閉式通道，開式通道， 影響流量分配的因素

流量計(jì)算： 并聯(lián)閉式通道的流量分配計(jì)算，(壓力分布， 質(zhì)量守恒方程， 動(dòng)量 守恒方程， 能量守恒方程)

5、流動(dòng)不穩(wěn)定性

基本概念： 流動(dòng)不穩(wěn)定性， 流動(dòng)不穩(wěn)定性的不利影響，水動(dòng)力不穩(wěn)定性， 并聯(lián) 通道不穩(wěn)定性， 流型不穩(wěn)定性， 動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性， 熱振蕩

四、反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)熱工設(shè)計(jì)

1、壓水堆熱工設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

3、熱點(diǎn)因子

4、基本概念： 熱點(diǎn)， 熱點(diǎn)因子， 熱流密度核熱點(diǎn)因子， 熱流密度工程熱點(diǎn)因 子，降低熱點(diǎn)因子的方法

5、熱通道因子

6、基本概念： 熱通道，焓升核熱通道因子，焓升工程熱通道因子， 焓升工程 熱通道分因子， 降低焓升熱通道因子的方法

7、流動(dòng)沸騰的臨界熱流密度

8、基本概念： 流動(dòng)沸騰的熱流密度， 流動(dòng)沸騰的臨界熱流密度，影響臨界熱 流密度的因素

9、臨界熱流密度計(jì)算：W-3 公式

10、最小燒毀比

11、基本概念： 偏離泡核沸騰比，最小燒毀比

12、計(jì)算： 偏離泡核沸騰比，最小燒毀比

13、單通道模型

14、反應(yīng)堆輸出熱工率， 燃料元件傳熱面積，平均通道的冷卻劑質(zhì)量流速，平 均通道的壓降， 反應(yīng)堆進(jìn)口溫度或出口溫度， 熱通道因子，熱點(diǎn)因子， 最大熱 流密度，最大線功率密度， 堆芯平均功率密度， 熱通道的有效驅(qū)動(dòng)壓頭， 熱通 道冷卻劑焓場， 熱通道內(nèi)燃料元件溫度場

*參考書目

《核反應(yīng)堆物理分析》第五版， 謝仲生主編， 西安交通大學(xué)出版社

《核反應(yīng)堆熱工分析》，2001 ，于平安等編著， 上海交通大學(xué)出版社

原標(biāo)題：核反應(yīng)堆工程

文章來源：https://me.sjtu.edu.cn/YanJS/entranceprogram.html