核动力装置一回路设计

1. 请问航空母舰的核动力推进装置设计原理谁知道

核反应堆相当于一个锅炉，提供热量，这个热量是核燃料铀-235被中子击中后发生裂变产生的（核能转换成了热能）。再用这个热量去把水烧开并变成蒸汽，然后有两种可能： 1，蒸汽推动蒸汽机的叶片转动（热能转换成机械能），进而带动螺旋桨转动使潜艇前进（机械能转换成动能)； 2，蒸汽带动汽轮发电机发电(机械能转换成电能），发出的交流电一部分供全艇用电，另一部分被转换成直流电后，带动直流电动机转动，进而带动螺旋桨旋转。
利用核聚变或核裂变产生的巨大能量加热水,使水汽化,在一定空间内,水蒸气的质量增大,压强随之增大,利用压强和水的内能推动动螺旋桨旋转。从而带动发电机,产生电能和动能,其中动能既航母的动力来源
其实常规动力航母的推进系统原理相同只是用煤的内能加热水的煤是不可再生资源,燃烧生成SO2,CO,CO2等污染性气体,其中SO2会腐蚀航母舰体的核能是清洁能源核航母因为核聚变或裂变释放的能量巨大,所以几乎不受燃料限制,理论上可以无限期航行,直到核能用完.但是因为食物淡水因素还是要停靠补给的.因为核军舰不需要太多核原料(相对于常规军舰携带的煤轻很多),便可以携带更多的武备和航空燃油等.并且几乎不考虑淡水问题,因为有足够的核能可以淡化海水,美国海军把常规军舰上的限时限量淋浴和核军舰上无限时限量的全天开放淋浴比较,称后者为好莱屋淋浴,由此可见一斑

2. 核航母上的反应堆，究竟是怎么推动航母航行的

众所周知，航母可分为核动力航母和常规动力航母。美国现役的“福特”级、“尼米兹”级以及法国的“戴高乐”号航母采用的是核动力装置，除此之外的其他现役航母均为常规动力航母。常规动力航母的动力装置又可分为蒸汽动力、燃气动力、电力推进等，比如俄罗斯的“库兹涅佐夫”号航母采用的常规蒸汽动力装置，英国“无敌”级航母和意大利“卡武尔”号航母采用的是燃气动力装置，英国“伊丽莎白女王”级航母开始尝试使用综合电力推进系统。在以上动力装置中，核动力装置仍然是大型航母的首选。那么，核动力航母是怎样运转的呢？换句话说，核反应堆是如何驱动航母的呢？

航母核动力装置的主要优点

航母采用核动力装置，具有以下优点：一是功率大，“尼米兹”级的反应堆功率为500~600兆瓦，不仅能驱动航母快速航行，还能为其他设备提供充足的电力。二是堆芯寿命长，美国航母核反应堆的燃料可连续运行几十年，最新的“福特”级A1W反应堆的寿命达50年。三是核动力航母不需要排烟，减少了对舰载机的干扰，提高了起降的安全性。第四是核动力航母可以留出更多的空间装载航空燃料和武器弹药，还能增加机库空间，搭载更多的舰载机。正是因为具备以上优点，所以大型核动力航母仍是未来航母的主要发展方向。

3. 船舶主机的核动力装置

以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。反应堆中核裂变产生内的大能量，被不容断循环的冷却水吸收，后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水，使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。
核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。1959年美国在客货船“萨凡那”号上试用功率 20000马力核动力装置成功；1960年苏联在破冰船“列宁”号上采用核动力装置,功率44000马力。此后，联邦德国和日本也分别建造了核动力商船。这些船在试航一段时间后，出于法律和民意上的原因停驶。人们担心放射性物质污染航道、港口和城市环境，因此很多港口拒绝核动力船进港。对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。目前这些民用核动力船都已改装为常规动力装置船。

4. 压水堆核电站的工作原理是什么

压水堆核电站
压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，这样来回循环，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。
压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳，所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀，用来推动汽轮机转动的高温高压蒸汽就在这里产生的。在容器的顶部设置有控制棒驱动机构，用以驱动控制棒在堆芯内上下移动。
堆芯是反应堆的心脏，装在压力容器中间。它是燃料组件构成的。正如锅炉烧的煤块一样，燃料芯块是核电站“原子锅炉”燃烧的基本单元。这种芯块是由二氧化铀烧结而成的，含有2～4%的铀－235，呈小圆柱形，直径为9.3毫米。把这种芯块装在两端密封的锆合金包壳管中，成为一根长约4米、直径约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，组成燃料组件。每个堆芯一般由121个到193个组件组成。这样，一座压水堆所需燃料棒几万根，二氧化铀芯块1千多万块堆芯。此外，这种反应堆的堆芯还有控制棒和含硼的冷却水（冷却剂）。控制棒用银铟镉材料制成，外面套有不锈钢包壳，可以吸收反应堆中的中子，它的粗细与燃料棒差不多。把多根控制棒组成棒束型，用来控制反应堆核反应的快慢。如果反应堆发生故障，立即把足够多的控制棒插入堆芯，在很短时间内反应堆就会停止工作，这就保证了反应堆运行的安全。
以下内容来自：《教学参考资料》初中物理第二册
压水堆是目前比较广泛采用的核反应堆。其特征是水在堆芯内不沸腾，因此水必须保持在高压状态。图9－10是压水堆核电站的流程示意图。燃料用的是二氧化铀陶瓷块，这样的铀芯块本身就起防止放射性物质外逸的作用，即构成了第一道安全屏障。把这些小的铀块重叠在高3米，外径9．5毫米，厚0．57毫米的锆合金管内封闭，即成为燃料元件棒，即铀棒。锆合金管也能防止放射性物质逸出，故构成第二道安全屏障。每200多根铀棒，排列成横17排，纵17排的燃料元件。如果堆内有100多个这样的燃料元件，即可成为90万千瓦的压水堆核电站。整个堆芯放在内径为4米，高为13米，厚为0．2米的压力壳内。壳内压强为155个大气压。可把水加热到330℃以上。温度升高了的水进入蒸汽发生器内，器内有很多细管，细管中的水接收热量变成蒸汽进入蒸汽轮机发电。

5. 核电站的工作原理和结构

1. 核电站是一种高能量、少耗料的电站。以一座发电量为100万千瓦的电站为例，如果烧煤，每天需耗煤 7000~8000吨左右，一年要消耗200多万吨。若改用核电站，每年只消耗1.5吨裂变铀或钚，一次换料可以满功率连续运行一年。可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。此外，核燃料在反应堆内燃烧过程中，同时还能产生出新的核燃料。核电站基建投资高，但燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染。

2. 简单地说，就是核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电。

3. 核反应堆发生核反应产生热能--->热能给水加热产生高压蒸气--->高压蒸气通过管道推动气轮机转动--->气轮机转动带动发电机转动发电。

4. 核电站是实现核裂变能转变为电能的装置。它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”，这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲，核电站实现了核能－热能－电能的能量转换。从设备方面讲，核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。 核电站中的能量转换借助于三个回路来实现。反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆，流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出，进入蒸汽发生器，然后回到主泵，这就是反应堆冷却剂的循环流程（亦称一回路流程）。在循环流动过程中，反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量，并且在蒸汽发生器中，在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水。二回路水被加热，生成蒸汽，蒸汽再去驱动汽轮机，带动与汽轮机同轴的发电机发电。
   
   

6. 航空母舰的核动力推进装置设计原理

核反应堆相当于一个锅炉，提供热量，这个热量是核燃料铀-235被中子击中后发生裂变产生的（核能转换成了热能）。再用这个热量去把水烧开并变成蒸汽，然后有两种可能： 1，蒸汽推动蒸汽机的叶片转动（热能转换成机械能），进而带动螺旋桨转动使潜艇前进（机械能转换成动能)； 2，蒸汽带动汽轮发电机发电(机械能转换成电能），发出的交流电一部分供全艇用电，另一部分被转换成直流电后，带动直流电动机转动，进而带动螺旋桨旋转。
利用核聚变或核裂变产生的巨大能量加热水,使水汽化,在一定空间内,水蒸气的质量增大,压强随之增大,利用压强和水的内能推动动螺旋桨旋转。从而带动发电机,产生电能和动能,其中动能既航母的动力来源
其实常规动力航母的推进系统原理相同只是用煤的内能加热水的煤是不可再生资源,燃烧生成SO2,CO,CO2等污染性气体,其中SO2会腐蚀航母舰体的核能是清洁能源核航母因为核聚变或裂变释放的能量巨大,所以几乎不受燃料限制,理论上可以无限期航行,直到核能用完.但是因为食物淡水因素还是要停靠补给的.因为核军舰不需要太多核原料(相对于常规军舰携带的煤轻很多),便可以携带更多的武备和航空燃油等.并且几乎不考虑淡水问题,因为有足够的核能可以淡化海水,美国海军把常规军舰上的限时限量淋浴和核军舰上无限时限量的全天开放淋浴比较,称后者为好莱屋淋浴,由此可见一斑

7. 核动力航母的发动机是用电吗

你要搞清核动力装置的工作原理。 核动力装置是为舰艇提供动力和电力的系统，由一回路和二回路组成，它们都是密闭的循环回路。 一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成，主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后，由主冷却剂泵推动，经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水，使之变为蒸汽（注意：一二回路的水是不直接接触的），然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里，继续把核燃料产生的热量带出来，并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少，是由控制棒来调节的。 二回路里，前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽，后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器，二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽，大部分用来驱动主汽轮机，经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转，提供舰艇的推进动力。舰艇速度的快慢取决于螺旋桨的转速，而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的；还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机，提供舰艇上的辅机工作和全舰生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽，废气被冷凝器中的海水冷却后，又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热，产生新的蒸汽。 而燃气轮机则是直接把燃料和空气的混合物直接喷进涡轮机去燃烧做功。 对于核动力航母来说，核反应堆的热交换过程提供了高温高压的饱和蒸汽作为工质，就没有必要再燃烧常规燃料来制造工质了。

8. 核动力装置由哪两条水回路组成

你是说核反应堆的一回路和二回路的两条回路吧？所谓一回路，就是反应堆里直接冷却的水循环水，含有极强的放性元素在其中。而二回路，是指用另外一路水，将一回路水的热量，采用“水—水”换热器的方式，进行完全无接触的置换出来热量，这路循环水称为二回路。用这个置换出了热量的二回路的水的热量再去进入蒸汽发生器产生蒸汽去推动常规汽轮发电机组工作、发电。

9. 核动力是怎么一回事它是怎样给核潜艇、航空母舰动力的

核动力是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能暂时未能得到大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。
目前核潜艇，核动力航母大多使用的是压水型核反应堆，整个流程原理是：
由核反应堆中的铀—235核燃料进行链式核反应并产生高温，高温把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变为蒸汽后，经喷嘴加速变为蒸汽流推动汽轮机运转。汽轮机的转速经过减速齿轮减速后带动螺旋桨。能量转换全过程大致为：核能→热能→机械能→动能。
核能产生于核反应堆中的铀原子核裂变，当铀原子核连续裂变时（称“链式反应”），会产生巨大的热能。核反应堆的作用就好比是我们都很熟悉的锅炉，不过锅炉里的水一般是用火加热的，而核反应堆里的水是用核燃料“加热”的，所以过去也把核反应堆俗称为“原子锅炉”。
核动力装置通常由一回路和二回路组成，它们都是密闭的循环回路。
一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成，主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后，由主冷却剂泵推动，经蒸汽发生器把热量传导给二回路水，使之变为蒸汽，然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里，继续把核燃料产生的热量带出来，并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少，是由控制棒来调节的。
二回路里，前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽，后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器，二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽用来驱动汽轮发电机，提供电源。

10. 船舶核动力装置的目录

第1章绪论
第2章反应堆冷却剂系统
第3章一回路辅助回系统
第4章二回路系统
第5章水质监督和答水处理
第6章核动力装置热力循环分析
第7章船舶核动力装置运行与控制
第8章核动力装置动力学
第9章核安全基础
附录
附表1 船舶核动力装置主要参数表
附表2 国外在役/在建(计划)核潜艇一览表
附表3 国外潜艇堆性能一览表
附表4 国外舰船一体化压水堆技术特点
附表5 核潜艇沉没事故统计表
附图1 “奥托·汉”号核动力船二回路系统流程图
附图2 “陆奥”号核动力船主蒸汽系统流程图
附图3 核动力装置热平衡计算用热线图
参考文献