2025年上海交大机械与动力工程学院考研大纲：核反应堆工程
上海交通大学机械与动力工程学院2025年硕士研究生考试大纲发布，对于考生而言，考研大纲相当于为考试划定了重点范围。考生可以根据大纲中的要求，有针对性地复习那些重要且可能出现在考试中的知识点，从而提高复习效率。下文将介绍“2025年上海交通大学机械与动力工程学院硕士统考硕士大纲”中的《核反应堆工程》科目内容，25考研生可根据考试范围制定复习规划。
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考试科目：核反应堆工程
考试形式：闭卷考试，3小时，满分150分。
考试内容范围
《核反应堆物理》
一. 核反应堆的核物理基础
1.中子与原子核的相互作用机理：中子吸收和中子散射(弹性与非弹性)；
2.中子微观及宏观截面、核反应率、自由程、中子通量密度的概念；
3.共振现象与多普勒效应；
4.核裂变的释能、反应堆功率和中子通量密度之间的关系；
5. 裂变中子、裂变产物；
6.链式裂变反应(临界条件，四、六因子公式)。
二. 中子慢化与慢化能谱
1.中子的弹性散射过程：弹性散射动力学、慢化剂的选择；
2.无限均匀介质的慢化能谱：慢化方程、含氢无吸收介质的慢化谱；
3.热中子堆的近似能谱(三个能区)。
三. 中子扩散理论
1.单能中子扩散：斐克定律、单能中子扩散方程；
2.非增殖介质扩散方程的解。
四. 均匀反应堆的临界理论
1.均匀裸堆的单群临界理论：单群扩散方程、临界条件及中子通量密度分布；
2.双区反应堆的单群临界理论：单群扩散方程、条件及中子通量密度分布。
五.非均匀反应堆
1.栅格的非均匀效应：空间自屏效应、不同能量中子的通量空间分布。
六.反应性随时间的变化
1.燃耗加深过程中核燃料中铀-235的消耗、钚-239的积累；
2.氙-135中毒：平衡氙中毒、最大氙中毒、功率瞬变中的氙中毒、氙震荡；
3.钐-149 中毒；
4.燃耗深度与堆芯寿期；
5.核燃料的转换与增殖。
七.温度效应与反应性控制
1.反应性温度效应：反应性温度效应成因、各反应性温度反馈对反应堆安全的意义；
2.反应性控制的任务 剩余反应性、控制棒价值、停堆深度；
3.压水堆的几种反应性控制方式。
八. 核反应堆动力学
1.反应堆周期；
2.点堆中子动力学方程；
3.反应性阶跃扰动下中子通量随时间的瞬变：反应性方程、瞬发临界条件。
《反应堆热工水力》
核反应堆热工基础
一、传热学基础
1、热量传递的基本方式
基本概念：导热，对流，热辐射，传热过程，传热系数；
2、导热基本定律
基本概念：导热系数，热流密度，温差；
导热计算：导热基本定律(傅立叶定律)，导热微分方程式，通过平壁的导热，通过圆筒壁的导热。
3、对流换热基本定律
基本概念：对流换热系数，热流密度，温差，层流换热，紊流换热，强制对流换热自然对流换热，雷诺数，格拉晓夫数，努谢尔特数，影响换热系数的因素；
对流换热计算：对流换热基本定律(牛顿冷却公式)，对流换热系数，强制对流换热自然对流换热，换热微分方程式；
4、凝结与沸腾换热
基本概念：凝结换热现象，膜状凝结，珠状凝结，影响膜状凝结的因素沸腾换热，池式沸腾，管内沸腾，过冷沸腾，饱和沸腾，核态沸腾，过渡沸腾，膜态沸腾；
5、辐射换热
基本概念：热辐射，辐射常数，吸收率，黑体辐射，灰体辐射；
辐射换热计算：辐射换热公式(斯蒂芬-玻尔兹曼定律)；
6、传热过程与换热器
基本概念：传热过程分析，热阻，温差，换热器，间壁式换热器；
传热计算：传热方程式，传热量计算。
二、反应堆内热量的产生与输出
1、堆内热源的产生
堆芯内热源：(裂变碎片动能，裂变中子的动能)，包括：燃料元件内释热，反应堆结构部件(燃料包壳，定位格架，控制棒导管)的释热，控制棒内的释热，慢化剂内的释热；
堆芯内热源的空间分布
堆芯外结构部件的释热：(反射层，热屏蔽，压力容器)停堆后的释热：(剩余裂变功率，衰变功率)，裂变产物的衰变，中子俘获产物的衰变；
2、燃料元件的径向导热
热量传导路径：燃料元件芯块内的导热(有内热源)，芯块表面到包壳内表面的传热(间隙热阻)，包壳内表面到外表面的导热(无内热源)；
热量传导计算：燃料芯块内的温度分布，燃料热导率，燃料芯块与包壳之间的间隙热传导，包壳中的温度降；
3、燃料元件包壳外表面到冷却剂的传热
元件壁面与冷却剂之间的对流换热过程；
基本概念：单相流，多相流，两相流，强迫对流传热，自然对流传热，含汽量，空泡份额，滑速比，两相流的流型，泡状流，塞状流，环状流，雾状流，欠热沸腾起始点，汽泡脱离壁面起始点，沸腾传热，临界热流密度，沸腾传热特性曲线；
对流换热计算：对流换热公式，单相对流传热系数，强迫对流传热系数，自然对流传热系数，两相对流的传热系数，流动沸腾的传热系数，泡核沸腾的传热系数，过渡沸腾的传热系数，膜态沸腾的传热系数；
4、沿冷却剂通道的输热
冷却剂将热量输送到堆外过程；
输热量计算；
5、燃料元件及冷却剂通道的轴向温度分布
基本过程：轴向功率分布，径向传热；
温度计算：冷却剂温度分布，包壳外面温度分布，包壳内温度分布，燃料元件芯块表面温度分布，燃料元件中心温度分布。
三、流体动力学
1、单相流的压降
基本概念：提升压降，加速压降，摩擦压降，形阻压降，单相通道的流动压降，等温流动的摩擦系数(圆形通道，非圆形通道)，加热或冷却下流动的摩擦系数，局部压降(截面突然扩大，截面突然缩小，弯管，接管，阀门)；
压降计算：提升压降，加速压降，摩擦压降，形阻压降，单相通道的流动压降，等温流动的摩擦系数(圆形通道，非圆形通道)，加热或冷却下流动的摩擦系数，局部压降(截面突然扩大，截面突然缩小，弯管，接管，阀门)；
2、两相流的压降
基本概念：均匀流模型，分离流模型；
压降计算：两相面直通道的流动压降，提升压降，加速压降，摩擦压降，形阻压降，局部压降(截面突然扩大，截面突然缩小，弯管，接管，阀门，孔板)；
3、流量计算
基本概念：封闭回路中的流量，强制循环，泵消耗功率，自然循环；
流量计算：封闭回路中的流量计算，强制循环流量，自然循环流量；
4、流量分配
基本概念：并联通道，闭式通道，开式通道，影响流量分配的因素；
流量计算：并联闭式通道的流量分配计算，(压力分布，质量守恒方程，动量守恒方程，能量守恒方程)；
5、流动不稳定性
基本概念：流动不稳定性，流动不稳定性的不利影响，水动力不稳定性，并联通道不稳定性，流型不稳定性，动力学不稳定性，热振荡。
四、反应堆稳态热工设计
1、压水堆热工设计准则；
2、设计准则；
3、热点因子；
4、基本概念：热点，热点因子，热流密度核热点因子，热流密度工程热点因子，降低热点因子的方法；
5、热通道因子；
6、基本概念：热通道，焓升核热通道因子，焓升工程热通道因子，焓升工程热通道分因子，降低焓升热通道因子的方法；
7、流动沸腾的临界热流密度；
8、基本概念：流动沸腾的热流密度，流动沸腾的临界热流密度，影响临界热流密度的因素；
9、临界热流密度计算：W-3公式；
10、最小烧毁比；
11、基本概念：偏离泡核沸腾比，最小烧毁比；
12、计算：偏离泡核沸腾比，最小烧毁比；
13、单通道模型；
14、反应堆输出热工率，燃料元件传热面积，平均通道的冷却剂质量流速，平均通道的压降，反应堆进口温度或出口温度，热通道因子，热点因子，最大热流密度，最大线功率密度，堆芯平均功率密度，热通道的有效驱动压头，热通道冷却剂焓场，热通道内燃料元件温度场。
参考书目
《核反应堆物理分析》第五版，谢仲生主编，西安交通大学出版社；
《核反应堆热工分析》，2001，于平安等编著，上海交通大学出版社。
备注：无。
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