2026年核电站热工水力工程师面试题集

2026年核电站热工水力工程师面试题集一、单选题（每题2分，共10题）1.在核电站反应堆冷却系统中，以下哪种传热方式主要应用于一回路热交换器？A.对流换热B.辐射换热C.传导换热D.相变传热2.核电站蒸汽发生器水力计算中，影响压降的主要因素不包括：A.管道内径B.流体流速C.管道弯头数量D.流体密度3.核电站安全壳内的应急冷却系统（ECS）通常采用哪种泵型？A.离心泵B.深井泵C.螺杆泵D.齿轮泵4.在核电站热工水力仿真中，用于模拟两相流的模型是：A.单相流模型B.欧拉多相流模型C.朗肯模型D.雷诺平均模型5.核电站主给水系统（PWR）中，除氧器的除氧原理主要是：A.低温除氧B.高温除氧C.蒸汽喷射除氧D.化学除氧6.核电站热工水力系统中的压电式流量计适用于测量哪种流体？A.液态金属（如钠）B.蒸汽C.冷却剂水D.氦气7.核电站安全级泵的振动监测主要关注哪个参数？A.电机电流B.轴振动频率C.噪音水平D.泵效率8.核电站二回路给水系统中的除盐装置通常采用：A.电渗析器B.反渗透膜C.离子交换树脂D.蒸发器9.核电站热工水力瞬态分析中，快速响应系统的主要研究对象是：A.反应堆功率变化B.冷却剂温度波动C.安全阀动作D.压力容器变形10.核电站蒸汽发生器传热管簇的振动分析中，以下哪种因素会导致振动加剧？A.流体雷诺数降低B.流体流速增加C.管道支撑刚度提高D.流体粘度降低二、多选题（每题3分，共5题）1.核电站一回路系统中的主要热工水力设备包括：A.压力容器B.热交换器C.主泵D.蒸汽发生器E.安全壳2.核电站二回路系统中的主要辅助设备包括：A.给水泵B.凝汽器C.汽轮机D.循环水泵E.蒸汽疏水阀3.核电站热工水力瞬态分析中，可能导致系统失稳的因素有：A.冷却剂流量突降B.反应堆功率快速提升C.压力容器内压波动D.热交换器结垢E.安全阀误动作4.核电站蒸汽发生器水力设计时，需要考虑的边界条件包括：A.冷却剂入口温度B.蒸汽出口压力C.管道内径D.流体流速E.安全壳压力5.核电站应急冷却系统（ECS）的可靠性设计要求包括：A.多重冗余配置B.自动化启动功能C.手动切换装置D.远程监控能力E.高温高压耐受性三、简答题（每题5分，共6题）1.简述核电站一回路冷却剂系统的特点及其对热工水力设计的影响。2.解释核电站蒸汽发生器传热管簇振动的主要原因及预防措施。3.描述核电站安全壳应急冷却系统（ECS）的启动条件和作用。4.说明核电站二回路给水系统除盐装置的工作原理及其必要性。5.分析核电站热工水力瞬态分析中，快速响应系统与慢速响应系统的区别。6.阐述核电站热工水力仿真在系统设计中的应用价值。四、计算题（每题10分，共3题）1.某核电站蒸汽发生器，冷却剂流量为500kg/s，管道内径为0.3m，流体密度为1000kg/m³，试计算管道内的雷诺数，并判断流动状态（层流或湍流，取临界雷诺数Re_crit=2300）。2.某核电站安全壳应急冷却系统，需将1000kg的水从20℃加热到150℃，假设热交换器效率为0.8，冷却剂比热容为4.18kJ/(kg·℃)，试计算所需的热量输入。3.某核电站蒸汽发生器传热管簇，管径为0.02m，流体流速为2m/s，试计算管簇的弗劳德数（Fr），并分析其振动风险（取临界弗劳德数Fr_crit=1）。五、论述题（每题15分，共2题）1.论述核电站热工水力瞬态分析的重要性，并举例说明可能导致系统失稳的工程案例。2.结合我国核电站的实际情况，分析热工水力系统优化设计对节能减排的意义，并提出具体措施。答案与解析一、单选题答案与解析1.C解析：一回路热交换器主要利用冷却剂与蒸汽之间的传导换热进行热量传递，因此传导换热是主要方式。2.D解析：流体密度主要影响质量流量，而压降与管道内径、流速、弯头数量等直接相关，密度并非主要因素。3.A解析：ECS通常采用离心泵，以确保在低流量下仍能提供足够的冷却能力。4.B解析：两相流模型（欧拉多相流模型）能够模拟流体与气泡/蒸汽的相互作用，适用于核电站蒸汽发生器等设备。5.A解析：除氧器通过低温除氧原理（利用亨利定律）去除溶解氧，防止腐蚀。6.C解析：压电式流量计适用于测量液体，核电站冷却剂水常用此类设备。7.B解析：轴振动频率是安全级泵振动监测的核心参数，反映机械状态。8.B解析：二回路给水系统常用反渗透膜除盐，以去除溶解盐类。9.C解析：快速响应系统主要关注安全阀动作等瞬态过程，影响系统稳定性。10.B解析：流体流速增加会加剧传热管簇的振动，可能导致疲劳破坏。二、多选题答案与解析1.A、B、C、D解析：一回路系统包括压力容器、热交换器、主泵、蒸汽发生器等核心设备，安全壳属于安全系统，非热工水力设备。2.A、B、D解析：二回路系统包括给水泵、凝汽器、循环水泵等，汽轮机属于动力系统，蒸汽疏水阀属于辅助设备。3.A、B、C、E解析：冷却剂流量突降、功率快速提升、内压波动、安全阀误动作均可能导致失稳，结垢主要影响传热效率。4.A、B、C、D解析：水力设计需考虑入口温度、出口压力、内径、流速等边界条件，安全壳压力属于安全设计范畴。5.A、B、C、D、E解析：ECS需具备多重冗余、自动化启动、手动切换、远程监控及高温高压耐受性。三、简答题答案与解析1.答案：一回路冷却剂系统具有高温高压、强腐蚀性、流动稳定性要求高等特点，需考虑传热效率、压降、振动、腐蚀防护等问题，设计时需确保长期安全运行。2.答案：振动主要源于流体诱发振动（如两相流脉动），预防措施包括优化管簇布置、增加支撑刚度、采用柔性连接等。3.答案：ECS在反应堆失水或堆芯熔化时自动启动，向安全壳注入冷却剂，防止堆芯过热和放射性物质泄漏。4.答案：除盐装置通过反渗透膜去除盐分，防止管道结垢，提高传热效率，保障系统长期安全运行。5.答案：快速响应系统（如安全阀）响应时间<秒级，慢速响应系统（如温度变化）响应时间分钟级，前者影响瞬态稳定性，后者影响长期热平衡。6.答案：仿真可模拟系统运行工况，优化设计参数，预测故障风险，提高工程可靠性，如蒸汽发生器水力设计、瞬态事故分析等。四、计算题答案与解析1.答案：雷诺数Re=ρVD/μ，假设流体粘度μ=0.001Pa·s，则Re=(1000×0.3×2)/(0.001×π×0.3)=2.39×10⁶>2300，为湍流。2.答案：所需热量Q=mCΔT/(1-η)=1000×4.18×(150-20)/(1-0.8)=2.48×10⁶kJ。3.答案：弗劳德数Fr=V²/gD=2²/(9.8×0.02)=20.4>1，存在振动风险。五、论述题答案与解析1.答案：瞬态分析可