核動力裝置一迴路設計

1. 請問航空母艦的核動力推進裝置設計原理誰知道

核反應堆相當於一個鍋爐，提供熱量，這個熱量是核燃料鈾-235被中子擊中後發生裂變產生的（核能轉換成了熱能）。再用這個熱量去把水燒開並變成蒸汽，然後有兩種可能： 1，蒸汽推動蒸汽機的葉片轉動（熱能轉換成機械能），進而帶動螺旋槳轉動使潛艇前進（機械能轉換成動能)； 2，蒸汽帶動汽輪發電機發電(機械能轉換成電能），發出的交流電一部分供全艇用電，另一部分被轉換成直流電後，帶動直流電動機轉動，進而帶動螺旋槳旋轉。
利用核聚變或核裂變產生的巨大能量加熱水,使水汽化,在一定空間內,水蒸氣的質量增大,壓強隨之增大,利用壓強和水的內能推動動螺旋槳旋轉。從而帶動發電機,產生電能和動能,其中動能既航母的動力來源
其實常規動力航母的推進系統原理相同只是用煤的內能加熱水的煤是不可再生資源,燃燒生成SO2,CO,CO2等污染性氣體,其中SO2會腐蝕航母艦體的核能是清潔能源核航母因為核聚變或裂變釋放的能量巨大,所以幾乎不受燃料限制,理論上可以無限期航行,直到核能用完.但是因為食物淡水因素還是要停靠補給的.因為核軍艦不需要太多核原料(相對於常規軍艦攜帶的煤輕很多),便可以攜帶更多的武備和航空燃油等.並且幾乎不考慮淡水問題,因為有足夠的核能可以淡化海水,美國海軍把常規軍艦上的限時限量淋浴和核軍艦上無限時限量的全天開放淋浴比較,稱後者為好萊屋淋浴,由此可見一斑

2. 核航母上的反應堆，究竟是怎麼推動航母航行的

眾所周知，航母可分為核動力航母和常規動力航母。美國現役的「福特」級、「尼米茲」級以及法國的「戴高樂」號航母採用的是核動力裝置，除此之外的其他現役航母均為常規動力航母。常規動力航母的動力裝置又可分為蒸汽動力、燃氣動力、電力推進等，比如俄羅斯的「庫茲涅佐夫」號航母採用的常規蒸汽動力裝置，英國「無敵」級航母和義大利「卡武爾」號航母採用的是燃氣動力裝置，英國「伊麗莎白女王」級航母開始嘗試使用綜合電力推進系統。在以上動力裝置中，核動力裝置仍然是大型航母的首選。那麼，核動力航母是怎樣運轉的呢？換句話說，核反應堆是如何驅動航母的呢？

航母核動力裝置的主要優點

航母採用核動力裝置，具有以下優點：一是功率大，「尼米茲」級的反應堆功率為500~600兆瓦，不僅能驅動航母快速航行，還能為其他設備提供充足的電力。二是堆芯壽命長，美國航母核反應堆的燃料可連續運行幾十年，最新的「福特」級A1W反應堆的壽命達50年。三是核動力航母不需要排煙，減少了對艦載機的干擾，提高了起降的安全性。第四是核動力航母可以留出更多的空間裝載航空燃料和武器彈葯，還能增加機庫空間，搭載更多的艦載機。正是因為具備以上優點，所以大型核動力航母仍是未來航母的主要發展方向。

3. 船舶主機的核動力裝置

以反應堆代替普通燃料來產生蒸汽的汽輪機裝置。反應堆中核裂變產生內的大能量，被不容斷循環的冷卻水吸收，後者又通過蒸汽發生器將熱量傳給第二個迴路中的水，使之變為蒸汽後到汽輪機中作功。
核動力裝置主要用於大型軍艦和潛艇。1959年美國在客貨船「薩凡那」號上試用功率 20000馬力核動力裝置成功；1960年蘇聯在破冰船「列寧」號上採用核動力裝置,功率44000馬力。此後，聯邦德國和日本也分別建造了核動力商船。這些船在試航一段時間後，出於法律和民意上的原因停駛。人們擔心放射性物質污染航道、港口和城市環境，因此很多港口拒絕核動力船進港。對核燃料使用後的核廢料也還缺乏妥善處理辦法。目前這些民用核動力船都已改裝為常規動力裝置船。

4. 壓水堆核電站的工作原理是什麼

壓水堆核電站
壓水堆核電站的一迴路系統與二迴路系統完全隔開，它是一個密閉的循環系統。該核電站的原理流程為：主泵將高壓冷卻劑送入反應堆，一般冷卻劑保持在120～160個大氣壓。在高壓情況下，冷卻劑的溫度即使300℃多也不會汽化。冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應堆，並進入蒸汽發生器，通過數以千計的傳熱管，把熱量傳給管外的二迴路水，使水沸騰產生蒸汽；冷卻劑流經蒸汽發生器後，再由主泵送入反應堆，這樣來回循環，不斷地把反應堆中的熱量帶出並轉換產生蒸汽。從蒸汽發生器出來的高溫高壓蒸汽，推動汽輪發電機組發電。做過功的廢汽在冷凝器中凝結成水，再由凝結給水泵送入加熱器，重新加熱後送回蒸汽發生器。這就是二迴路循環系統。
壓水堆由壓力容器和堆芯兩部分組成。壓力容器是一個密封的、又厚又重的、高達數十米的圓筒形大鋼殼，所用的鋼材耐高溫高壓、耐腐蝕，用來推動汽輪機轉動的高溫高壓蒸汽就在這里產生的。在容器的頂部設置有控制棒驅動機構，用以驅動控制棒在堆芯內上下移動。
堆芯是反應堆的心臟，裝在壓力容器中間。它是燃料組件構成的。正如鍋爐燒的煤塊一樣，燃料芯塊是核電站「原子鍋爐」燃燒的基本單元。這種芯塊是由二氧化鈾燒結而成的，含有2～4%的鈾－235，呈小圓柱形，直徑為9.3毫米。把這種芯塊裝在兩端密封的鋯合金包殼管中，成為一根長約4米、直徑約10毫米的燃料元件棒。把
200多根燃料棒按正方形排列，用定位格架固定，組成燃料組件。每個堆芯一般由121個到193個組件組成。這樣，一座壓水堆所需燃料棒幾萬根，二氧化鈾芯塊1千多萬塊堆芯。此外，這種反應堆的堆芯還有控制棒和含硼的冷卻水（冷卻劑）。控制棒用銀銦鎘材料製成，外面套有不銹鋼包殼，可以吸收反應堆中的中子，它的粗細與燃料棒差不多。把多根控制棒組成棒束型，用來控制反應堆核反應的快慢。如果反應堆發生故障，立即把足夠多的控制棒插入堆芯，在很短時間內反應堆就會停止工作，這就保證了反應堆運行的安全。
以下內容來自：《教學參考資料》初中物理第二冊
壓水堆是目前比較廣泛採用的核反應堆。其特徵是水在堆芯內不沸騰，因此水必須保持在高壓狀態。圖9－10是壓水堆核電站的流程示意圖。燃料用的是二氧化鈾陶瓷塊，這樣的鈾芯塊本身就起防止放射性物質外逸的作用，即構成了第一道安全屏障。把這些小的鈾塊重疊在高3米，外徑9．5毫米，厚0．57毫米的鋯合金管內封閉，即成為燃料元件棒，即鈾棒。鋯合金管也能防止放射性物質逸出，故構成第二道安全屏障。每200多根鈾棒，排列成橫17排，縱17排的燃料元件。如果堆內有100多個這樣的燃料元件，即可成為90萬千瓦的壓水堆核電站。整個堆芯放在內徑為4米，高為13米，厚為0．2米的壓力殼內。殼內壓強為155個大氣壓。可把水加熱到330℃以上。溫度升高了的水進入蒸汽發生器內，器內有很多細管，細管中的水接收熱量變成蒸汽進入蒸汽輪機發電。

5. 核電站的工作原理和結構

1. 核電站是一種高能量、少耗料的電站。以一座發電量為100萬千瓦的電站為例，如果燒煤，每天需耗煤 7000~8000噸左右，一年要消耗200多萬噸。若改用核電站，每年只消耗1.5噸裂變鈾或鈈，一次換料可以滿功率連續運行一年。可以大大減少電站燃料的運輸和儲存問題。此外，核燃料在反應堆內燃燒過程中，同時還能產生出新的核燃料。核電站基建投資高，但燃料費用較低，發電成本也較低，並可減少污染。

2. 簡單地說，就是核燃料裂變過程釋放出來的能量，經過反應堆內循環的冷卻劑，把能量帶出並傳輸到鍋爐產生蒸汽用以驅動渦輪機並帶動發電機發電。

3. 核反應堆發生核反應產生熱能--->熱能給水加熱產生高壓蒸氣--->高壓蒸氣通過管道推動氣輪機轉動--->氣輪機轉動帶動發電機轉動發電。

4. 核電站是實現核裂變能轉變為電能的裝置。它與火電站最主要的不同是蒸汽供應系統。核電站利用核能產生蒸汽的系統稱為「核蒸汽供應系統」，這個系統通過核燃料的核裂變能加熱外迴路的水來產生蒸汽。從原理上講，核電站實現了核能－熱能－電能的能量轉換。從設備方面講，核電站的反應堆和蒸汽發生器起到了相當於火電站的化石燃料和鍋爐的作用。 核電站中的能量轉換藉助於三個迴路來實現。反應堆冷卻劑在主泵的驅動下進入反應堆，流經堆芯後從反應堆容器的出口管流出，進入蒸汽發生器，然後回到主泵，這就是反應堆冷卻劑的循環流程（亦稱一迴路流程）。在循環流動過程中，反應堆冷卻劑從堆芯帶走核反應產生的熱量，並且在蒸汽發生器中，在實體隔離的條件下將熱量傳遞給二迴路的水。二迴路水被加熱，生成蒸汽，蒸汽再去驅動汽輪機，帶動與汽輪機同軸的發電機發電。
   
   

6. 航空母艦的核動力推進裝置設計原理

核反應堆相當於一個鍋爐，提供熱量，這個熱量是核燃料鈾-235被中子擊中後發生裂變產生的（核能轉換成了熱能）。再用這個熱量去把水燒開並變成蒸汽，然後有兩種可能： 1，蒸汽推動蒸汽機的葉片轉動（熱能轉換成機械能），進而帶動螺旋槳轉動使潛艇前進（機械能轉換成動能)； 2，蒸汽帶動汽輪發電機發電(機械能轉換成電能），發出的交流電一部分供全艇用電，另一部分被轉換成直流電後，帶動直流電動機轉動，進而帶動螺旋槳旋轉。
利用核聚變或核裂變產生的巨大能量加熱水,使水汽化,在一定空間內,水蒸氣的質量增大,壓強隨之增大,利用壓強和水的內能推動動螺旋槳旋轉。從而帶動發電機,產生電能和動能,其中動能既航母的動力來源
其實常規動力航母的推進系統原理相同只是用煤的內能加熱水的煤是不可再生資源,燃燒生成SO2,CO,CO2等污染性氣體,其中SO2會腐蝕航母艦體的核能是清潔能源核航母因為核聚變或裂變釋放的能量巨大,所以幾乎不受燃料限制,理論上可以無限期航行,直到核能用完.但是因為食物淡水因素還是要停靠補給的.因為核軍艦不需要太多核原料(相對於常規軍艦攜帶的煤輕很多),便可以攜帶更多的武備和航空燃油等.並且幾乎不考慮淡水問題,因為有足夠的核能可以淡化海水,美國海軍把常規軍艦上的限時限量淋浴和核軍艦上無限時限量的全天開放淋浴比較,稱後者為好萊屋淋浴,由此可見一斑

7. 核動力航母的發動機是用電嗎

你要搞清核動力裝置的工作原理。 核動力裝置是為艦艇提供動力和電力的系統，由一迴路和二迴路組成，它們都是密閉的循環迴路。 一迴路由主冷卻劑系統和各種輔助系統組成，主冷卻劑系統包括核反應堆、主冷卻劑泵、蒸汽發生器、穩壓器等設備。一迴路里的高溫高壓純凈水被核燃料加熱後，由主冷卻劑泵推動，經蒸汽發生器把熱量傳導給二迴路的水，使之變為蒸汽（注意：一二迴路的水是不直接接觸的），然後一迴路里被冷卻的水再次返回核反應堆里，繼續把核燃料產生的熱量帶出來，並慢化中子參與鏈式核反應。所以一迴路里的水被稱為冷卻劑和慢化劑。核燃料釋放的熱量多少，是由控制棒來調節的。 二迴路里，前半部分流動的是被一迴路加熱後的蒸汽，後半部分流動的是被冷凝器冷卻後的水。一二迴路的交會處是蒸汽發生器，二迴路的水在蒸汽發生器里被加熱後變成飽和蒸汽，大部分用來驅動主汽輪機，經減速齒輪減速後帶動螺旋槳旋轉，提供艦艇的推進動力。艦艇速度的快慢取決於螺旋槳的轉速，而螺旋槳的轉速主要是靠調節二迴路蒸汽量的大小來實現的；還有一小部分蒸汽用來驅動汽輪發電機，提供艦艇上的輔機工作和全艦生活用電。做完功的蒸汽被稱為廢汽，廢氣被冷凝器中的海水冷卻後，又通過給水泵打回到蒸汽發生器里繼續加熱，產生新的蒸汽。 而燃氣輪機則是直接把燃料和空氣的混合物直接噴進渦輪機去燃燒做功。 對於核動力航母來說，核反應堆的熱交換過程提供了高溫高壓的飽和蒸汽作為工質，就沒有必要再燃燒常規燃料來製造工質了。

8. 核動力裝置由哪兩條水迴路組成

你是說核反應堆的一迴路和二迴路的兩條迴路吧？所謂一迴路，就是反應堆里直接冷卻的水循環水，含有極強的放性元素在其中。而二迴路，是指用另外一路水，將一迴路水的熱量，採用「水—水」換熱器的方式，進行完全無接觸的置換出來熱量，這路循環水稱為二迴路。用這個置換出了熱量的二迴路的水的熱量再去進入蒸汽發生器產生蒸汽去推動常規汽輪發電機組工作、發電。

9. 核動力是怎麼一回事它是怎樣給核潛艇、航空母艦動力的

核動力是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力，熱量和電能。因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變，所以核能暫時未能得到大規模的利用。利用核反應來獲取能量的原理是：當裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發電機來產生電能。
目前核潛艇，核動力航母大多使用的是壓水型核反應堆，整個流程原理是：
由核反應堆中的鈾—235核燃料進行鏈式核反應並產生高溫，高溫把核反應堆內密閉循環的純凈水「煮開」變為蒸汽後，經噴嘴加速變為蒸汽流推動汽輪機運轉。汽輪機的轉速經過減速齒輪減速後帶動螺旋槳。能量轉換全過程大致為：核能→熱能→機械能→動能。
核能產生於核反應堆中的鈾原子核裂變，當鈾原子核連續裂變時（稱「鏈式反應」），會產生巨大的熱能。核反應堆的作用就好比是我們都很熟悉的鍋爐，不過鍋爐里的水一般是用火加熱的，而核反應堆里的水是用核燃料「加熱」的，所以過去也把核反應堆俗稱為「原子鍋爐」。
核動力裝置通常由一迴路和二迴路組成，它們都是密閉的循環迴路。
一迴路由主冷卻劑系統和各種輔助系統組成，主冷卻劑系統包括核反應堆、主冷卻劑泵、蒸汽發生器、穩壓器等設備。一迴路里的高溫高壓純凈水被核燃料加熱後，由主冷卻劑泵推動，經蒸汽發生器把熱量傳導給二迴路水，使之變為蒸汽，然後一迴路里被冷卻的水再次返回核反應堆里，繼續把核燃料產生的熱量帶出來，並慢化中子參與鏈式核反應。所以一迴路里的水被稱為冷卻劑和慢化劑。核燃料釋放的熱量多少，是由控制棒來調節的。
二迴路里，前半部分流動的是被一迴路加熱後的蒸汽，後半部分流動的是被冷凝器冷卻後的水。一二迴路的交會處是蒸汽發生器，二迴路的水在蒸汽發生器里被加熱後變成飽和蒸汽用來驅動汽輪發電機，提供電源。

10. 船舶核動力裝置的目錄

第1章緒論
第2章反應堆冷卻劑系統
第3章一迴路輔助回系統
第4章二迴路系統
第5章水質監督和答水處理
第6章核動力裝置熱力循環分析
第7章船舶核動力裝置運行與控制
第8章核動力裝置動力學
第9章核安全基礎
附錄
附表1 船舶核動力裝置主要參數表
附表2 國外在役/在建(計劃)核潛艇一覽表
附表3 國外潛艇堆性能一覽表
附表4 國外艦船一體化壓水堆技術特點
附表5 核潛艇沉沒事故統計表
附圖1 「奧托·漢」號核動力船二迴路系統流程圖
附圖2 「陸奧」號核動力船主蒸汽系統流程圖
附圖3 核動力裝置熱平衡計算用熱線圖
參考文獻