船舶核动力装置习题整理课案.docVIP

船舶核动力装置绪论 1.核能具有哪些特点? （1）核燃料具有极高的能量密度； （2）核裂变反应不需要氧气； （3）核裂变反应会产生大量的放射性物质； （4）核动力装置具有潜在的危险性； （5）需要采取严格的辐射防护措施； （6）运行管理要求很高。 2.核能用作船舶动力具有哪些优越性? （1）燃料重量占全船载重量的比例较小; 核动力舰船不需要携带大量的燃料，在反应堆寿期内不需要外界补充燃料 核动力舰船可携带更多的武器装备和其他物资，提高战斗力和自持力 .可大大减少辅助舰船的数量，提高整个舰队的航速和续航力 （2）提供较大的续航力和推进功率; 续航力：是舰艇装载一次燃料所能持续航行的距离 舰船推进功率：与航速的立方成正比 （3）提高潜艇的隐蔽性； 核潜艇无需定期浮出水面用柴油发电机给蓄电池充电，可长期潜航 水面舰船不需要设置进气道和烟囱，减少上层建筑，免受烟气的腐蚀和热气流的影响， 降低了红外特征 大型水面舰船如航空母舰不需要布置烟囱，上层建筑布置更为灵活 3.为什么船用核动力装置普遍采用压水堆？ 压水堆慢化剂采用轻水，冷却剂采用轻水，冷却剂在堆芯不沸腾，采用U-235富集度为3％ 到4%的UO2陶瓷燃料，在舰船压水堆上由于要提高堆芯寿命，燃料的富集度一般都很高； 一、二回路之间相互隔离，二回路不需要屏蔽； 具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深等优点，技术比较成熟； 在结构设计上采用多道屏障防止放射性物质外泄，而且冷却剂具有负温度系数，使反应堆具有自稳自调特性，安全性较好。 4.船舶核动力装置的船用条件是什么？ （1）复杂多变的海洋环境会使船舶产生不同程度的摇摆，倾斜和起伏，核动力装置必须具备在一定的摇摆，冲击和振动条件下稳定可靠运行的能力； （2）船舶在航行过程中可能发生碰撞，触礁，火灾，沉没等各种海上事故，军用核动力舰船在作战时还有可能受到敌方攻击，核动力装置应该有可靠，完善的安全措施，在舰船发生意外和遭受攻击的情况下防止放射性物质扩散而引发核污染事故； （3）由于船舶机动性的特点，核动力装置运行工况改变频繁，功率变化幅度大，而且工作人员活动场所小，运行条件恶劣，运行管理难度大； （4）船舶航行长期远离码头，基地。维修和补给困难，核动力装置应该具有良好的可靠性和较强的生命力； （5）船舶尤其是潜艇的空间和载重量有限，核动力装置必须重量轻，体积小，布置紧凑； （6）船上及港口人员密集，核动力装置必须有良好的放射性防护措施； （7）海洋气候潮湿，空气中含有盐分，核动力系统和设备必须有良好的抗腐蚀性能。 5.船舶轴功率与排水量，航速之间的关系是什么？ Ne=D23 Vs3C KW Ne : 供给推进器的功率，即核动力装置的有效功率，单位：KW; D : 船舶排水量，单位：t; Vs : 船舶航行航速，kn; C : 海军部系数。 6．核动力装置安全设计原则有哪些？各包含哪些内容？ 设计原则:多道屏障和纵深防御的。 （1）多道屏障：①第一道屏障是燃料元件包壳。包壳如果有缺陷或破裂，会使裂变产物、裂变物漏到冷却剂中，导致反应堆及一回路系统的放射性剂量增高。②第二道屏障是由反应堆及一回路系统构成的承压边界，包容着高温高压，具有放射性的冷却剂。设计时，保证其正常泄漏量很小，事故破裂的概率很低，使其具有良好的封闭性和很高的安全性。③第三道屏障是安全壳或反应堆舱，将反应堆及一回路系统的主要设备和管道包容在内。 （2）纵深防御：①第一级防御主要考虑对事故的预防。反应堆具有固有安全性，设备必须具有高质量和可检查性，系统必须有冗余度。②第二级防御是防止运行中出现偏差而发展为事故。要求设置可靠的安全保护系统，并在事故发生时，尽量减少对核系统的损坏，保护运行人员的安全。③第三级防御是限制事故所引发的放射性后果。设有安全设施，对不可预见的事故留有安全裕量。 7．装置可靠性如何定义？ 动力装置的可靠性是指装置在使用条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，表示系统，机器，设备等的工作和性能的时间稳定性的程度。 8．什么是装置的生命力？提高装置生命力的措施有哪些？ 生命力是指在遭到战斗破损或事故破损时，动力装置能够保证或者可能恢复其功能的能力，是舰船总生命力的组成部分。 船舶核动力装置保证生命力的主要措施： (1) 主动力分组布置；如美国核潜艇普遍采用二回路主推进汽轮机的双机方案，每台主机及其辅助系统构成一个动力单元，两个动力单元相对独立，可同时运行，也可互为备用。 (2) 应急储备；对关键的设备完全备份。采用双重设置的原则，即一设备有两套，一套工作，一套备用。 (3) 采用互换性好的设备和仪表。 (4) 重要设备单独供电，设置应急供电系统。