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华南理工大学
2018 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：反应堆热工水力分析 适用专业：核电与动力工程
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一、填空题（10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 1、反应堆的热功率与（
）成正比。
）反应释放的热量。
2、控制棒的热源来源于吸收伽马射线和（ 3、达到沸腾临界时的热流密度称为（
）。
4、反应堆三大安全屏障的第一层安全屏障是（ 5、计算两相流压降时的基本参数有空泡份额、（
）。
）、滑速比。
）时，表 6、临界热流密度比的最小值称为最小 DNB 比，当最小 DNB 比值为（ 示燃料元件表面发生烧毁。 7、液体冷却剂的流动压降有（ 8、流动不稳定性包括（
）、（ ）。
）。
）、加速压降和局部压降。
）和（
9、热流密度核热点因子 FqN 表示堆芯功率分布的（ 10、核电厂设置的运行参数的极限值是根据（
）和（ ）原则确定的。
二、单项选择题（10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 1、快中子增殖堆要求使用（
）做冷却剂。 A、
传热能力强而中子慢化能力小的流体 B、传热能力弱而中子慢化能力小的流体 C、传热能力强而中子慢化能力大的流体 D、传热能力弱而中子慢化能力大的流体
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2、下述因素的变化不会影响功率分布的有（ A、燃料布置
B、控制棒
）
D、燃料装载量
C、水隙和空泡
3、下述不属于停堆后的热源是（ ） A、燃料棒内储存的显热 裂变和裂变产物的衰变
B、U-235 裂变 C、剩余中子引起的
D、中子俘获产物的衰变 4、对于流动沸腾来说，在较低的壁面温度下，可获得很高的热流密度，因而对实际 应用来说最有意义的传热区段是（ A、非沸腾区
B、膜态沸腾区
）
C、过渡沸腾区
）
D、核态沸腾区
5、气隙导热模型中的传热形式主要是（ A、辐射
B、对流
C、传导
D、辐射和对流
） A、驱
6、不会导致自然循环能力下降或终止（
动压头克服上升段和下降段压力损失 B、上升段和下降段密度差太小 C、蒸汽发生器二次侧冷却能力过强 D、堆芯产生气体体积存在压力壳上腔室 7、静力学不稳定性不包括（ A、流量漂移
）
B、沸水堆的不稳定性
C、沸腾危机
D、流型不稳定性
8、关于热点的描述错误的是（ ） A、热点是某一燃料元件表面热流密度最
大的点 B、热点和热管对确定堆芯功率的输出量起着决定性作用 C、燃料元件表面上热流密度最大的点就是限制堆芯功率输出的热点 D、堆芯功率分布的均匀程度用热流密度和热点因子表示 9、压水堆与气冷堆的热工设计准则不同的是（
） A、燃料元件芯块内最高温度低于相应燃耗下的熔化温度
B、燃料元件表面不允许发生沸腾临界
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C、必须保证正常运行工况下燃料元件和堆内构件能得到充分冷却 D、在稳态额定工况下和可预计的瞬态运行工况中不发生流动不稳定性 10、对于临界流下列说法不正确的是（ 压
） A、流出速率不受下游压力影响B、出口流量最大 C、出口压力等于背D、背压再下降时出口流速会继续加大
三、判断题（10 小题，每小题 1.5 分，共 15 分，正确的打“√”，错误的打“×”） 1、沸腾曲线中沸腾起始点和烧毁点间热流密度核壁温均迅速上升。（
）
2、核电厂燃料布置方案有均匀装载和分区装载两种，目前较多采用均匀装载以方便 卸料。（ （
） 3、空泡的存在会导致堆芯反应性下降，所以气泡能减轻事故严重性。）
）
4、反应堆正常运行时，允许发生核态沸腾。（
5、当通量长度与当量直径之比大于 100 时，按定型流动来计算通道全长上的摩擦压 降，由此引起的误差也不是很大。（
） 6、泡状流液相是连续相，气相以气泡的形式弥散在液相中，两相同时流动，这种流 型一般发生在过冷沸腾区或饱和沸腾高含汽量区。（ ） 7、燃料元件外表面不允许发生沸腾临界，通常用临界热流密度比 DNBR 来定量地表 示这个限制条件，整个堆芯内 DNBR 的最小值是 MDNBR，工程中，MDNBR 越小越 好。（ ） 8、气液两相流热工水力分析程序中采用的混合物模型，考虑了气液两相流间的质量、 动量和能量交换。（ 含有较多的硼因而慢化剂反应性负温度系数为 0。（
） 9、在堆芯寿期初慢化剂中）
10、对于单通道模型，由于考虑了相邻通道间的流体发生横向的质量、动量和热量的 交换，所以在堆芯的初步热工设计中普遍采用。（
）
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四、图解题（2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 1、
（1）写出上图的流型名称；
（2）请回答泡状流一般发生在什么区域； （3）简述滴状流的特征。
2、
（1）根据左图分析水动力系统在何种压力下运行最稳定，并说明原因； （2）解释两相流出现流动不稳定性的根本原因； （3）根据右图说明欠热度对水动力系统的影响；
（4）若欠热度大于一定界限值，为提高流动稳定性，应采取什么措施？
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五、简答题（3 小题，每小题 10 分，共 30 分） 1、停堆后为什么要继续冷却，热量来自于哪几个部分？
2、大容积沸腾分为几个沸腾区？为什么反应堆正常运行时不可以出现膜态沸腾？ 3、为什么非稳定流体摩擦阻力比定型流动摩擦阻力大？
六、计算题（3 小题，每小题 15 分，共 45 分） 1、某压力壳型水堆（圆柱形堆芯）中的某根燃料元件，其芯块直径 du=8.8mm，燃料 元件外径 dcs=10mm，包壳厚度为 0.5mm，最大功率 ql(0)=4.2×104W/m，冷却剂进口 温度 tf,in=245 oC，冷却剂出口温度 tf,ex=267 oC，堆芯高度 LR≈LRe=2.6m，冷却元件的 冷却剂流量 W1=1200kg/h，冷却剂与元件间的换热系数 h =2.7×104W/(m2 oC)。在芯块 与包壳之间充有某种气体，试求燃料元件中心温度。（包壳热导率为 kc=20w/(m oC)， 气体热导率为 0.23w/(m oC)，芯块热导率 ku=2.1w/(m oC)，水的 Cp=4.81kJ/(kg oC)）
2、设有一个以正弦方式加热的沸腾通道（坐标原点取在通道的进口处），长 3.6m， 运行压力为 8.3MPa，不沸腾的高度为 1.2m，进口水的欠热度为 15 oC，试求该通道的 出口含汽量和空泡份额（忽略过冷沸腾段）。
当 P=8.3MPa 时 ， 饱 和 温 度 ts=297 oC ， 水 饱 和 焓 hfs=1331kJ/kg ， 比 密 度 vfs=0.0013943m3/kg；水蒸气饱和焓 hgs=2755kJ/kg，比密度 vgs=0.02264 m3/kg
3、试计算内径由 20mm 突然扩大至 50mm 的水平管中汽水两相流的压力变化和压力 损失。假设系统的运行压力是 1MPa，含汽量是 0.04，质量流量是 0.8kg/s。 当 P=1MPa 时，饱和水焓 hfs=763.12kJ/kg，比密度 vfs=1.1275×10-3m3/kg
水蒸气饱和焓 hgs=2776.3kJ/kg，比密度 vgs=0.1936 m3/kg
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2018年华南理工大学研究生入学考试专业课真题835_反应堆热工水力分析
