课程大纲

课程大纲

先进核反应堆设计

课程编码:180208085803P2002H 英文名称:Advanced Nuclear Reactor Design 课时:60 学分:3.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:彭天骥等

教学目的要求
针对核能发展面临的安全性、经济性、可持续发展及核不扩散问题,开展先进核反应堆概念设计与分析,包括堆芯概念设计与物理热工分析、热传输系统设计、安全分析等,涉及反应堆物理、反应堆热工水力、反应堆安全分析、反应堆系统与设备、燃料与材料等多个领域内的专业知识。课程将学生分为若干组针对某种特定堆型进行概念设计,通过完成整个设计过程实践,加深对先进核反应堆设计的理解,提升工程实践能力。

预修课程
核反应堆工程概论、反应堆物理、传热学、工程流体力学、反应堆热工水力、反应堆安全、中子运输理论与数值方法、反应堆热工数值计算方法

大纲内容
第一章 先进反应堆与设计概论 6学时 彭天骥
第1节 反应堆技术发展与历程
第2节 反应堆的基本类型
第3节 第四代核反应堆
第4节 加速器驱动次临界核能系统(ADS)
第5节 反应堆设计概论
第二章 反应堆燃料与材料 6学时 姚存峰
第1节 核燃料与核燃料循环概述
第2节 燃料组件结构与材料
第3节 核用材料的基本性能
第4节 核燃料与材料的辐照效应
第5节 材料腐蚀性能
第6节 铅基快堆与ADS燃料与材料
第三章 先进堆结构与系统 6学时 彭天骥
第1节 压水堆堆本体
第2节 液态金属冷却快堆堆本体
第3节 其它堆型堆本体
第4节 堆芯与燃料布置
第5节 热传输系统与设备
第6节 专设安全设施
第四章 堆芯物理及屏蔽设计与实践 15学时 杨永伟
第1节 堆芯物理及屏蔽设计概述与流程
第2节 堆芯物理及屏蔽设计准则
第3节 确定论中子-光子输运程序
第4节 蒙卡方法中子-光子运输程序
第5节 燃耗分析程序
第6节 堆芯物理设计计算(上机)
第7节 燃耗分析和堆芯燃料管理(上机)
第8节 屏蔽设计计算(上机)
第五章 堆芯热工水力设计与实践 10学时 彭天骥
第1节 热工水力数值分析方法
第2节 热工水力分析程序(上机)
第3节 堆芯热工水力设计概述与流程
第4节 堆芯热工设计与准则
第5节 燃料组件热工设计
第6节 单通道模型热工设计(上机)
第六章 反应堆本体与系统设计 8学时 彭天骥
第1节 堆本体结构与设备设计
第2节 热传输系统设计(上机)
第3节 安全分析与安全系统设计(上机)
第七章 反应堆设计综合实践与考试 9学时 彭天骥
第1节 课程设计综合实践(上机)
第2节 课程设计答辩
第3节 期末开卷考试

教材信息
1、 核反应堆设计原理 赵兆颐 1992年12月 原子能出版社

参考书
1、 核反应堆工程设计 邬国伟 1997年12月 原子能出版社
2、 先进核反应堆 阎昌琪 2023年03月 科学出版社
3、 液态金属冷却快堆技术 杨红义 2023年01月 上海交通大学出版社

课程教师信息
彭天骥,近物所研究员,反应堆室副主任、CiADS工程反应堆分总体副负责人,研究领域为反应堆热工安全、铅铋快堆设计与工程验证装置。
姚存峰,近物所研究员,CiADS工程反应堆分总体副负责人,研究领域为铅铋快堆材料与燃料。
杨永伟,近物所研究员,研究领域为核反应堆物理与安全分析。