2026年核電站熱工水力工程師面試題集一、單選題（每題2分，共10題）1.在核電站反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)中，以下哪種傳熱方式主要應(yīng)用于一回路熱交換器？A.對流換熱B.輻射換熱C.傳導(dǎo)換熱D.相變傳熱2.核電站蒸汽發(fā)生器水力計算中，影響壓降的主要因素不包括：A.管道內(nèi)徑B.流體流速C.管道彎頭數(shù)量D.流體密度3.核電站安全殼內(nèi)的應(yīng)急冷卻系統(tǒng)（ECS）通常采用哪種泵型？A.離心泵B.深井泵C.螺桿泵D.齒輪泵4.在核電站熱工水力仿真中，用于模擬兩相流的模型是：A.單相流模型B.歐拉多相流模型C.朗肯模型D.雷諾平均模型5.核電站主給水系統(tǒng)（PWR）中，除氧器的除氧原理主要是：A.低溫除氧B.高溫除氧C.蒸汽噴射除氧D.化學(xué)除氧6.核電站熱工水力系統(tǒng)中的壓電式流量計適用于測量哪種流體？A.液態(tài)金屬（如鈉）B.蒸汽C.冷卻劑水D.氦氣7.核電站安全級泵的振動監(jiān)測主要關(guān)注哪個參數(shù)？A.電機電流B.軸振動頻率C.噪音水平D.泵效率8.核電站二回路給水系統(tǒng)中的除鹽裝置通常采用：A.電滲析器B.反滲透膜C.離子交換樹脂D.蒸發(fā)器9.核電站熱工水力瞬態(tài)分析中，快速響應(yīng)系統(tǒng)的主要研究對象是：A.反應(yīng)堆功率變化B.冷卻劑溫度波動C.安全閥動作D.壓力容器變形10.核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管簇的振動分析中，以下哪種因素會導(dǎo)致振動加劇？A.流體雷諾數(shù)降低B.流體流速增加C.管道支撐剛度提高D.流體粘度降低二、多選題（每題3分，共5題）1.核電站一回路系統(tǒng)中的主要熱工水力設(shè)備包括：A.壓力容器B.熱交換器C.主泵D.蒸汽發(fā)生器E.安全殼2.核電站二回路系統(tǒng)中的主要輔助設(shè)備包括：A.給水泵B.凝汽器C.汽輪機D.循環(huán)水泵E.蒸汽疏水閥3.核電站熱工水力瞬態(tài)分析中，可能導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)的因素有：A.冷卻劑流量突降B.反應(yīng)堆功率快速提升C.壓力容器內(nèi)壓波動D.熱交換器結(jié)垢E.安全閥誤動作4.核電站蒸汽發(fā)生器水力設(shè)計時，需要考慮的邊界條件包括：A.冷卻劑入口溫度B.蒸汽出口壓力C.管道內(nèi)徑D.流體流速E.安全殼壓力5.核電站應(yīng)急冷卻系統(tǒng)（ECS）的可靠性設(shè)計要求包括：A.多重冗余配置B.自動化啟動功能C.手動切換裝置D.遠程監(jiān)控能力E.高溫高壓耐受性三、簡答題（每題5分，共6題）1.簡述核電站一回路冷卻劑系統(tǒng)的特點及其對熱工水力設(shè)計的影響。2.解釋核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管簇振動的主要原因及預(yù)防措施。3.描述核電站安全殼應(yīng)急冷卻系統(tǒng)（ECS）的啟動條件和作用。4.說明核電站二回路給水系統(tǒng)除鹽裝置的工作原理及其必要性。5.分析核電站熱工水力瞬態(tài)分析中，快速響應(yīng)系統(tǒng)與慢速響應(yīng)系統(tǒng)的區(qū)別。6.闡述核電站熱工水力仿真在系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用價值。四、計算題（每題10分，共3題）1.某核電站蒸汽發(fā)生器，冷卻劑流量為500kg/s，管道內(nèi)徑為0.3m，流體密度為1000kg/m3，試計算管道內(nèi)的雷諾數(shù)，并判斷流動狀態(tài)（層流或湍流，取臨界雷諾數(shù)Re_crit=2300）。2.某核電站安全殼應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，需將1000kg的水從20℃加熱到150℃，假設(shè)熱交換器效率為0.8，冷卻劑比熱容為4.18kJ/(kg·℃)，試計算所需的熱量輸入。3.某核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管簇，管徑為0.02m，流體流速為2m/s，試計算管簇的弗勞德數(shù)（Fr），并分析其振動風險（取臨界弗勞德數(shù)Fr_crit=1）。五、論述題（每題15分，共2題）1.論述核電站熱工水力瞬態(tài)分析的重要性，并舉例說明可能導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)的工程案例。2.結(jié)合我國核電站的實際情況，分析熱工水力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計對節(jié)能減排的意義，并提出具體措施。答案與解析一、單選題答案與解析1.C解析：一回路熱交換器主要利用冷卻劑與蒸汽之間的傳導(dǎo)換熱進行熱量傳遞，因此傳導(dǎo)換熱是主要方式。2.D解析：流體密度主要影響質(zhì)量流量，而壓降與管道內(nèi)徑、流速、彎頭數(shù)量等直接相關(guān)，密度并非主要因素。3.A解析：ECS通常采用離心泵，以確保在低流量下仍能提供足夠的冷卻能力。4.B解析：兩相流模型（歐拉多相流模型）能夠模擬流體與氣泡/蒸汽的相互作用，適用于核電站蒸汽發(fā)生器等設(shè)備。5.A解析：除氧器通過低溫除氧原理（利用亨利定律）去除溶解氧，防止腐蝕。6.C解析：壓電式流量計適用于測量液體，核電站冷卻劑水常用此類設(shè)備。7.B解析：軸振動頻率是安全級泵振動監(jiān)測的核心參數(shù)，反映機械狀態(tài)。8.B解析：二回路給水系統(tǒng)常用反滲透膜除鹽，以去除溶解鹽類。9.C解析：快速響應(yīng)系統(tǒng)主要關(guān)注安全閥動作等瞬態(tài)過程，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。10.B解析：流體流速增加會加劇傳熱管簇的振動，可能導(dǎo)致疲勞破壞。二、多選題答案與解析1.A、B、C、D解析：一回路系統(tǒng)包括壓力容器、熱交換器、主泵、蒸汽發(fā)生器等核心設(shè)備，安全殼屬于安全系統(tǒng)，非熱工水力設(shè)備。2.A、B、D解析：二回路系統(tǒng)包括給水泵、凝汽器、循環(huán)水泵等，汽輪機屬于動力系統(tǒng)，蒸汽疏水閥屬于輔助設(shè)備。3.A、B、C、E解析：冷卻劑流量突降、功率快速提升、內(nèi)壓波動、安全閥誤動作均可能導(dǎo)致失穩(wěn)，結(jié)垢主要影響傳熱效率。4.A、B、C、D解析：水力設(shè)計需考慮入口溫度、出口壓力、內(nèi)徑、流速等邊界條件，安全殼壓力屬于安全設(shè)計范疇。5.A、B、C、D、E解析：ECS需具備多重冗余、自動化啟動、手動切換、遠程監(jiān)控及高溫高壓耐受性。三、簡答題答案與解析1.答案：一回路冷卻劑系統(tǒng)具有高溫高壓、強腐蝕性、流動穩(wěn)定性要求高等特點，需考慮傳熱效率、壓降、振動、腐蝕防護等問題，設(shè)計時需確保長期安全運行。2.答案：振動主要源于流體誘發(fā)振動（如兩相流脈動），預(yù)防措施包括優(yōu)化管簇布置、增加支撐剛度、采用柔性連接等。3.答案：ECS在反應(yīng)堆失水或堆芯熔化時自動啟動，向安全殼注入冷卻劑，防止堆芯過熱和放射性物質(zhì)泄漏。4.答案：除鹽裝置通過反滲透膜去除鹽分，防止管道結(jié)垢，提高傳熱效率，保障系統(tǒng)長期安全運行。5.答案：快速響應(yīng)系統(tǒng)（如安全閥）響應(yīng)時間<秒級，慢速響應(yīng)系統(tǒng)（如溫度變化）響應(yīng)時間分鐘級，前者影響瞬態(tài)穩(wěn)定性，后者影響長期熱平衡。6.答案：仿真可模擬系統(tǒng)運行工況，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，預(yù)測故障風險，提高工程可靠性，如蒸汽發(fā)生器水力設(shè)計、瞬態(tài)事故分析等。四、計算題答案與解析1.答案：雷諾數(shù)Re=ρVD/μ，假設(shè)流體粘度μ=0.001Pa·s，則Re=(1000×0.3×2)/(0.001×π×0.3)=2.39×10?>2300，為湍流。2.答案：所需熱量Q=mCΔT/(1-η)=1000×4.18×(150-20)/(1-0.8)=2.48×10?kJ。3.答案：弗勞德數(shù)Fr=V2/gD=22/(9.8×0.02)=20.4>1，存在振動風險。五、論述題答案與解析1.答案：瞬態(tài)分析可