内容简介
本书总结了我国SCWR热工水力方向的研究进展,全书主要内容如下:第1章概述超临界水冷堆的技术发展现状与展望;第2章解析超临界流体的物性畸变特征及机理;第3章聚焦超临界水在物性畸变诱导下边界层内的湍流结构演化规律;第4章系统阐述超临界水在圆管、棒束等异形通道内的传热特性;第5、6章分别探讨超临界水在并联通道的流动不稳定性与矩形回路中的自然循环失稳机制;第7章介绍了超临界流体临界流实验及模型研究进展;第8章梳理反应堆系统安全分析程序的发展及其应用;第9章总结子通道分析程序在SCWR设计中的应用;第10章论述计算流体动力学方法在超临界水流动传热模拟中的模型改进。
目录
第1章 超临界水冷堆概述
1.1 研究背景及意义
1.2 工作原理
1.3 技术特点
1.4 主要技术挑战
1.5 GIF-SCWR
1.5.1 GIF-SCWR的主要架构
1.5.2 TH&S的技术架构与主要内容
1.5.3 M&C的技术架构与主要内容
1.6 国际机构对SCWR技术的评价、分析预测与展望
1.7 参考文献
第2章 超临界流体物性
2.1 临界点与超临界流体
2.2 相变与临界现象
2.2.1 奇妙的气液临界点
2.2.2 范德瓦尔斯方程与平均场近似
2.2.3 朗道二级相变理论
2.2.4 涨落与关联
2.2.5 标度律与重整化群方法
2.3 超临界流体特性及分区
2.3.1 临界点及其邻域
2.3.2 拟临界线及拟临界区
2.3.3 类气区及类液区
2.4 参考文献
第3章 超临界水流动特性研究
3.1 流动特性研究概述
3.1.1 国外研究现状
3.1.2 国内研究现状
3.2 Van Direst壁面函数律
3.2.1 公式推导
3.2.2 新壁面函数律的验证
3.3 非平衡条件下壁面函数律
3.4 通用摩擦关系式
3.5 验证及分析
3.5.1 几何形状因素影响规律
3.5.2 几何特征参数敏感性
3.5.3 边界层压降梯度因子
3.5.4 圆管超临界水摩擦特性分析
3.5.5 棒束通道超临界水摩擦特性分析
3.6 本章小结
3.7 参考文献
第4章 超临界水传热特性研究
4.1 传热研究进展综述
4.1.1 实验研究现状
4.1.2 数值研究现状
4.2 温度分布律
4.3 超临界流体换热关系式理论推导
4.4 亚临界至超临界关系式推广
4.5 换热特性的几何因素分析
4.6 环形通道内超临界水传热实验
4.6.1 实验系统及方法
4.6.2 数据处理方法
4.6.3 壁温分布
4.6.4 系统参数对传热的影响
4.6.5 环腔间隙对传热的影响
4.6.6 定位格架对传热的影响
4.7 光滑2×2棒束内超临界水传热实验
4.7.1 实验段结构与测点布置
4.7.2 周向壁温分布
4.7.3 系统参数对传热的影响
4.7.4 传热关系式评价
4.8 含绕丝2×2棒束内超临界水传热实验
4.8.1 实验段结构与测点布置
4.8.2 周向壁温分布
4.8.3 系统参数对传热的影响
4.8.4 传热关系式评价
4.9 参考文献
第5章 超临界水并联通道特性研究
5.1 总体研究进展综述
5.2 并联通道稳定性实验
5.2.1 实验系统及方法
5.2.2 实验数据处理
5.2.3 实验结果及分析
5.3 数值建模及程序开发
5.3.1 控制方程组及离散
5.3.2 边界条件
5.3.3 求解方法
5.4 程序验证
5.4.1 与其他程序对比
5.4.2 程序与实验对比
5.5 计算模型简化
5.5.1 模型结构
5.5.2 模型参数
5.5.3 不同算模型结果比较
5.6 流动不稳定特性数值分析
5.6.1 入口温度
5.6.2 质量流量
5.6.3 节流系数
5.6.4 轴向功率分布
5.7 流量漂移
5.7.1 产生机理
5.7.2 超临界水流量漂移研究
5.8 本章小结
5.9 参考文献
第6章 超临界水自然循环稳定性
6.1 总体研究进展
6.2 自然循环实验
6.2.1 实验系统及方法
6.2.2 加热段传热计算
6.2.3 热平衡率计算
6.3 实验结果及分析
6.3.1 不稳定性演化过程
6.3.2 超临界水自然循环流动不稳定性起始点
6.3.3 超临界水自然循环流动不稳定性收敛点
6.3.4 超临界水自然循环流动不稳定性边界与其他研究成果的对比
6.3.5 近临界压力下自然循环流动不稳定性
6.4 数值模拟分析
6.4.1 模拟对象及方法
6.4.2 数值模拟结果分析
6.5 本章小结
6.6 参考文献
第7章 超临界流体临界流特性
7.1 临界流研究概述
7.1.1 试验研究现状
7.1.2 模型研究现状
7.2 超临界水冷堆中的临界流动问题
7.2.1 超临界水临界流的试验研究
7.2.2 其他超临界工质临界流实验研究
7.2.3 超临界水临界流模型研究
7.3 本章小结
7.4 参考文献
第8章 系统安全特性
8.1 超临界水冷堆的安全系统设计
8.1.1 日本超临界水冷堆(Super LWR和Super FR)的安全系统设计
8.1.2 欧盟HPLWR的安全系统设计
8.1.3 美国超临界水冷堆(US-SCWR)的安全系统设计
8.1.4 加拿大超临界水冷堆(Canadian-SCWR)的安全系统设计
8.1.5 中国超临界水冷堆(CSR1000)安全系统设计
8.2 超临界水冷堆的事故特性
8.2.1 Super LWR的失水事故特点
8.2.2 Super LWR的非失水事故特点
8.2.3 Super LWR的ATWS事故分析
8.2.4 US-SCWR的失水事故特点
8.2.5 US-SCWR的非失水事故特点
8.2.6 Canadian-SCWR的“堆芯不熔化(No-Core-Melt)”概念评估
8.2.7 CSR1000的失水事故特点
8.2.8 CSR1000的非失水事故




















