船舶核动力的发展趋势

提高安全性和可靠性

  • 提高反应堆的固有安全性
  • 提高反应堆的自然循环能力
  • 提高反应堆的自动控制水平,减少误操作

增长堆芯寿命

  • 设计长寿命燃料元件
  • 研制耐腐蚀、耐辐照材料
  • 优化燃料元件和堆芯结构
  • 提高转换比和堆芯中子经济性
  • 燃料元件采用稠密栅布置
  • 采用可燃毒物控制,对控制棒进行程序控制
  • 适当加大燃料的初始装载量

增强反应堆的自然循环能力

优点

  • 提高反应堆的固有安全性
  • 降低噪声
  • 简化系统和设备

主要措施

  • 蒸汽发生器的安装位置相对于反应堆中心位置应尽量高,以增大反蒸汽发生器和反应堆堆芯之间的热中心位差,但受核潜艇壳体尺寸限制;
  • 减小反应堆及一回路系统内的流动阻力,如采用单流程堆心简化对内结构流动阻力较小,冷却剂流量大,有利于增大自然循环能力,尽量缩短冷却剂在蒸汽发生器主管道中的流经路程,简化系统及设备的内部结构,减少管道弯头数量及其长度反应堆冷却剂系统采用紧凑式布置或一体化布置;
  • 强化蒸汽发生器的换热特性,在不增加一次侧流组的条件下减少热阻;
  • 增大堆芯进、出口冷却剂的温差适当提高堆芯含气量,以提高反应堆冷却剂系统中冷却剂的密度差,但受反应堆热工安全性的限制;
  • 采取适当的控制措施,减小海洋条件对自然循环的不利影响。

减振降噪

主要技术

  • 提高反应堆自然循环能力,消除主泵运行产生的噪声
  • 采用全电力推进,消除齿轮减速器的运行噪声
  • 在结构上使动力机械与舰体分离,采用弹性减震机座和其他减震、消音措施
  • 改进螺旋桨设计、提高螺旋桨加工精度
  • 采用喷水推进、电磁推进及磁流体推进技术