反应堆热工水力学课后习题讲解(清华大学出版社)

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1、2.1查水物性骨架表计算水的以下物性参数：（1）求16.7MPa时饱和水的动力粘度和比焓；（2）若324℃下汽水混合物中水蒸气的质量比是1%，求汽水混合物的比体积；（3）求15 MPa下比焓为1600 kJ/kg时水的温度；（4）求15 MPa下310℃时水的热导率。13:14:49习题讲解213:14:49习题讲解313:14:49习题讲解413:14:49习题讲解5位置T/Kp/kPa-1h/(kJ·kg )状态给水泵入口6.89163饱和液给水泵出口7750171欠热液蒸发器二次侧出口77502771饱和气汽轮机出口6.891940两相混合物蒸发器一次侧入口5991

2、5500欠热液蒸发器一次侧出口56515500欠热液2.2计算核电厂循环的热效率13:14:49习题讲解613:14:49习题讲解7第三章3.1求1600℃下97%理论密度的UO2的热导率，并与316℃下金属铀的热导率做比较。13:14:49习题讲解83.2假设堆芯内所含燃料是富集度3%的UO2，慢化剂为重水D2O, 慢化剂温度为260℃，并且假设中子是全部热能化的，在整个中子能谱范围内都适用1/v定律。 试计算中子注量率为1013 1/（cm2·s）处燃料元件内的体积释热率。13:14:49习题讲解9= 0.2753.3试推导半径为R，高度为L，包含n根垂直棒状燃料元件

3、的圆柱形堆芯的总释热率Qt的方程：1QtnLAu qV ,maxFu其中，Au是燃料芯块的横截面积。13:14:49习题讲解1013:14:49习题讲解114.1有一压水堆圆柱形UO2燃料元件，已知表面热流密度为1.7 MW/m2，芯块表面温度为400℃，芯块直径为10.0 mm，UO2密度取理论密度的95%，计算以下两种情况燃料芯块中心最高温度：（1） 热导率为常数，k = 3 W/（m•℃）（2） 热导率为k = 1+3exp（-0.0005t）。13:14:49习题讲解12热导率为常数13:14:49习题讲解13k不是常数，要用积分热导法13:14:49习题讲解14

4、4.2有一板状燃料元件，芯块用铀铝合金制成（铀占22%重量），厚度为1mm，铀的富集度为90%，包壳用0.5mm厚的铝。元件两侧用40℃水冷却，对流传热系数h=40000 W/(m2•℃)，假设：气隙热阻可以忽略铝的热导率221.5 W/(m•℃)铀铝合金的热导率167.9 W/(m•℃)裂变截面520×10-24cm2试求元件在稳态下的径向温度分布13:14:49习题讲解1513:14:49习题讲解1613:14:49习题讲解1713:14:49习题讲解184.3已知某压水堆燃料元件芯块半径为4.7mm，包壳内半径为4.89mm， 包壳外半径为5.46mm，包壳外流体温

5、度307.5 ℃，冷却剂与包壳之间传热系数为 28.4 kW/（m2•℃），燃料芯块热导率为 3.011 W/（m•℃），包壳热导率为18.69 W/（m•℃），气隙气体的热导率为0.277W/（m•℃）。试计算燃料芯块的中心温度不超过1204℃的最大线释热率。13:14:49习题讲解1913:14:49习题讲解204.4厚度或直径为d的三种不同几何形状（平板、圆柱、球）的燃料芯块的体积释热率都是qV，表面温度都是tc，试求各种芯块中心温度的表达式，并进行讨论比较。13:14:49习题讲解2113:14:49习题讲解2213:14:49习题讲解23球13:14:49习题讲

6、解24参数数值单位燃料元件外直径10.0mm芯块直径8.8mm包壳厚度0.5mm最大线释热率44.2×10W/m冷却剂进口温度245℃冷却剂与元件壁面间传热系数2.7×1042W/（m •℃）冷却剂流量1200kg/h堆芯高度2600mm包壳热导率20W/（m•℃）气隙热导率0.23W/（m•℃）芯块热导率2.1W/（m•℃）4.5考察某压水堆（圆柱形堆芯）中的某根燃料元件，参数如下表。假设轴向发热分布为余弦分布，试求燃料元件轴向z = 650 mm高度处的燃料中心温度。13:14:49习题讲解2513:14:49习题讲解2613:14:49习题讲解274.6 压力壳型

7、水堆燃料元件UO2的外直径为10.45mm，芯块直径为9.53mm，包壳热导率为19.54W/（m•℃），厚度为0.41mm，满功率时热点处包壳与芯块刚好接触，接触压力为零，热点处包壳表面温度为342℃，包壳外表面热流密度为1.395×106W/m2，试求满功率时热点处芯块的中心温度。13:14:49习题讲解28求T013:14:49习题讲解295.1 如图题5.1所示，有一个喷嘴将水喷到导流叶片上。喷嘴出水的速度为15m/s，质量流量为250kg/s，导流叶片角度为60°，试计算：（1）导流叶片固定不动所受到的力，（2）导流