熔盐堆
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作者秋穗正 等
出版社西安交通大学出版社
ISBN9787569310092
出版时间2019-08
装帧精装
开本16开
定价398元
货号1201988948
上书时间2024-06-03
商品详情
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目录
章 熔盐堆概述
1.1 背景及意义
1.2 液体燃料熔盐堆概述
1.2.1 发展历史
1.2.2 技术特点
1.2.3 典型反应堆
1.3 固体燃料熔盐堆概述
1.3.1 发展历史
1.3.2 技术特点
1.3.3 典型反应堆
1.4 熔盐堆的应用
1.4.1 钍轴燃料增殖
1.4.2 核废料缠变
1.4.3 高温制氢
1.4.4 海水淡化
1.4.5 发电及其他应用
1.5 本书的主要内容
参考文献
第2章 多元熔盐体系物理化学特性
2.1 多元熔盐体系静态热物性模型
2.1.1 密度
2.1.2 焙、熵、定压比热容
2.2 三元熔盐体系的静态热物性分析
2.2.1 状态方程参数
2.2.2 三元熔盐体系及组分的密度
2.2.3 三元熔盐体系的密度、焙、熵、定压比热容
2.3 FLiBe热物理性质评估
2.3.1 密度
2.3.2 比热容
2.3.3 黏度
2.3.4 热导率
2.3.5 其他物理性质
2.3.6 推荐使用的物性关系式
2.4 核物理特性
2.4.1 中子俘获与慢化
2.4.2 反应性系数
2.4.3 短期效应
2.4.4 长期效应
2.5 化学腐蚀特性
2.5.1 化学特性
2.5.2 腐蚀特性
参考文献
第3章 液体燃料熔盐堆中子物理分析
3.1 液体燃料反应堆的中子物理模型
3.1.1 连续能量的中子通量密度模型
3.1.2 缓发中子先驱核浓度模型
3.1.3 多群中子扩散模型
3.2 群常数的计算
3.3 数值计算方法
3.3.1 方程的统一
3.3.2 方程的离散
3.3.3 方程的求解及程序的编制
3.4 中子物理模型的校核与验证
3.4.1 群常数计算程序验证
3.4.2 稳态计算验证
3.4.3 瞬态计算验证
3.5 典型液态燃料熔盐堆的中子物理学分析
3.5.1 中子能谱计算
3.5.2 能群的划分
3.5.3 不同温度下群常数的计算
3.5.4 有效增殖系数的计算
3.5.5 反应性系数计算
3.5.6 缓发中子先驱核对中子物理特性的影响
3.5.7 流动对堆芯中子物理特性的影响
3.5.8 堆芯瞬态中子物理分析
参考文献
第4章 液体燃料熔盐堆热工水力分析
4.1 液体燃料熔盐堆热工水力模型
4.2 数值计算方法
4.3 热工分析模型的校核和验证
4.3.1 稳态计算验证
4.3.2 瞬态计算验证
4.4 典型液体燃料熔盐堆的热工水力分析
4.4.1 稳态计算
4.4.2 瞬态计算
参考文献
第5章 液体燃料熔盐堆物理热工耦合及安全特性分析
5.1 耦合方法
5.2 MOSART堆芯稳态物理热工耦合计算
5.2.1 稳态计算结果
5.2.2 入口温度效应
5.2.3 人口速度效应
5.2.4 燃料盐在堆外滞留时间的影响
5.3 MOSART堆芯瞬态物理热工耦合计算
5.3.1 反应性升高事故
5.3.2 泵停转事故
5.4 液体燃料反应堆的精确点堆动力学模型推导
5.4.1 通量幅函数方程
5.4.2 有效缓发中子先驱核方程
5.4.3 固体燃料反应堆点堆动力学模型的拓展
5.4.4 权重函数与中子价值
5.5 液体燃料反应堆的近似点堆动力学模型
5.6 堆芯热传输模型
5.7 不同点堆动力学模型的比较
5.8 典型液体燃料熔盐堆的安全分析
5.8.1 中子价值和有效缓发中子份额
5.8.2 MOSART可能的初因事故
5.8.3 模型的验证
5.8.4 典型事故分析
参考文献
第6章 固体燃料熔盐堆中子物理分析
6.1 TMSR-SF堆芯设计
6.1.1 控制棒系统
6.1.2 硼吸收球系统
6.2 重要物理参数计算
6.2.1 几何模型
6.2.2 堆芯中子能谱分布
6.2.3 功率分布
6.2.4 控制系统
6.2.5 反应性系数
6.2.6 有效缓发中子份额
6.3 TMSR-SF源项计算
6.3.1 计算程序MCORE简介
6.3.2 堆芯建模
6.3.3 堆芯源项分析
6.3.4 乏燃料源项分析
参考文献
第7章 固体燃料熔盐堆热工水力分析
7.1 系统分析主要数学物理模型
7.1.1 流体动力学模型
7.1.2 热构件模型
7.1.3 堆芯功率模型
7.2 封闭辅助模型
7.2.1 管道流动换热模型
7.2.2 堆芯多孔介质换热模型
7.2.3 堆芯多孔介质流动阻力模型
7.3 模型校核与验证
7.3.1 流体动力学模型校核
7.3.2 热构件模型校核
7.3.3 程序模型实验验证
7.4 典型固体燃料熔盐堆安全分析
7.4.1 TMSR-SF
7.4.2 MK1-PB-FHR
参考文献
第8章 固体燃料熔盐堆安全审评及不确定性分析
8.1 安全审评热工水力限值
8.2 安全限值计算
8.2.1 强迫循环安全限值计算
8.2.2 自然循环安全限值计算
8.3 安全系数整定值计算
8.3.1 强迫循环安全系统整定值计算
8.3.2 自然循环安全系统整定值计算
8.4 安全系统敏感性分析
8.4.1 冷却剂热物性
8.4.2 流量分配
8.4.3 换热系数
8.4.4 流动阻力
8.5 基于不确定性方法的安全系统整定值计算
8.5.1 不确定性方法
8.5.2 输入参数的概率分布
8.5.3 随机数生成程序与验证
8.5.4 蒙特卡罗方法
8.5.5 响应曲面法
参考文献
第9章 熔盐堆新型非能动余热排出系统
9.1 新型非能动余热排出系统概念设计
9.2 高温热管数学物理模型
9.2.1 热管启动过程
9.2.2 热管传热极限
9.2.3 管壁和吸液芯区域传热模型
9.2.4 吸液芯相变导热模型
9.2.5 蒸气区传热模型
9.2.6 蒸气流动效应耦合方法
9.3 热管分析程序开发及验证
9.3.1 程序结构
9.3.2 程序流程
9.3.3 数值算法
9.3.4 HPTAC验证
9.4 高温热管启动特性分析
9.4.1 实验装置及边界条件
9.4.2 热管水平启动特性
9.4.3 热管传热极限分析
9.4.4 热管不同倾角对启动特性的影响
9.5 系统瞬态特性分析
9.5.1 未考虑非能动余热排出系统的瞬态特性
9.5.2 考虑非能动余热排出系统的瞬态特性
9.6 系统瞬态特性实验研究
9.6.1 实验概述
9.6.2 实验系统
9.6.3 实验结果
参考文献
0章 移动式氟盐高温堆概念设计及分析
10.1 移动式氟盐高温堆概念设计
10.2 设计分析程序开发及验证
10.2.1 系统分析数学物理模型
10.2.2 TFHR设计分析程序开发
10.2.3 TFHR设计分析程序校核验证
10.3 堆芯物理热工设计优化分析
10.3.1 设计优化准则
10.3.2 设计优化策略
10.3.3 物理设计优化
10.3.4 热工设计分析
10.4 瞬态事故安全分析
10.4.1 瞬态热工水力限制
10.4.2 TFHR一回路RELAP5建模
10.4.3 FHR瞬态事故归纳分析
10.4.4 ATWS安全特性及其敏感性分析
参考文献
1章 熔盐堆氟输运特性分析
11.1 氟在熔盐堆中的输运特性
11.1.1 概述
11.1.2 氟的产生
11.1.3 石墨对氟的吸附
11.1.4 氟在熔盐中的溶解与扩散
11.1.5 氟在金属中的溶解与扩散
11.1.6 氟对金属的腐蚀
11.2 程序开发与验证
11.2.1 系统分析数学物理模型
11.2.2 TAPAS程序开发
11.2.3 TAPAS程序验证
11.3 熔盐堆氟输运特性稳态分析
11.3.1 TFHR中氟的输运特性
11.3.2 参数敏感性分析
11.3.3 优化措施
参考文献
附录
附录1 熔盐腐蚀实验结果
附录2 Pu燃料循环熔盐堆基准题描述
附录3 TWIGL基准题描述
附录4 MOSART燃料盐各元素微观总截面与能量关系
附录5 MOSART群常数表
附录6 部分钢系元素放射性活度(GBa/g)
附录7 重要裂变产物放射性活度(GBq/g)
附录8 响应曲面参数
附录9 三角形有限元方程系数矩阵
附录10 HPTAC程序功能及使用
附录11 钾的三相物性
内容摘要
《熔盐堆》共分11章。《熔盐堆》章介绍了熔盐堆的研究背景、发展历史、技术特点以及典型的设计方案；第2章就熔盐堆多元熔盐体系的热物性进行了理论研究，综述了氟盐体系的传热性能、核物理特性以及化学腐蚀特性。第3~5章是针对液体燃料熔盐堆的研究，其中，第3章针对液态熔盐堆的特点从基本的粒子守恒出发，考虑缓发中子先驱核流动的影响，建立了适用于任意液体燃料反应堆的中子扩散模型；第4章建立了液态熔盐堆的热工水力模型，并对典型设计进行了稳态和瞬态工况分析；第5章通过隐式方法实现了堆芯物理热工的耦合，分析了反应性引入及泵停转工况下反应堆的安全特性。第6~8章是针对固体燃料熔盐堆的研究，其中，第6章通过自主研发的MCORE程序对典型固体堆设计进行了物理及源项计算；第7章针对球床式固体堆编制了热工水力分析程序FANCY，可以准确模拟堆内熔盐的流动换热特性；第8章基于不确定性方法计算了固体堆安全系数整定值，并对安全系数进行了敏感性分析，为固态燃料熔盐堆安全评审奠定理论基础。
福岛核事故再次唤醒了人们对反应堆运行安全的严重关切，该书第9章针对核反应堆安全性要求，基于高温热管独特的运行特性，提出了熔盐堆新型非能动余热排出系统概念设计，并进行理论及实验研究，验证了设计的合理性和可行性；0章针对反应堆小型化、模块化的发展趋势，提出了一种全新概念的移动式氟盐冷却高温堆设计方案，使熔盐堆的应用更具灵活性；1章针对熔盐堆发展的产氚问题，进行了氚输运特性的初步研究以探索氚的控制策略。
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