具體描述
內容簡介
核動力裝置建模與仿真技術涉及核反應堆工程、熱能動力、自動控製、電機與電氣以及計算機技術等多個學科領域，是多種專業的交叉學科。該技術目前廣泛應用於核電站與船舶核動力的設計、運行及人員培訓等環節，發揮瞭巨大的作用，日益受到人們的重視。《核動力裝置建模與仿真/工業和信息化部“十二五”規劃教材》中的內容主要來自於哈爾濱工程大學核動力仿真研究中心20年來的部分科研成果，通過總結和歸納，編寫成本書。書中介紹瞭係統仿真技術的相關概念、發展和應用情況以及建模理論、基本建模方法；詳細闡述瞭核動力裝置堆芯物理、反應堆熱工水力、主要設備、通用設備及管網的建模與仿真技術；介紹瞭實時仿真技術和仿真支撐環境的相關知識。
《核動力裝置建模與仿真/工業和信息化部“十二五”規劃教材》可作為核科學與核技術專業碩士生、高年級本科生的教學用書，也可供核電、船舶核動力等部門的科研、設計、運行人員參考使用。
作者簡介
田兆斐：1973年5月齣生。2006年畢業於哈爾濱工程大學核能科學與工程專業，獲得工學博士學位，現任哈爾濱工程大學核科學與技術學院教授，博導。長期從事核安全與仿真方嚮的教學與科研工作。曾主持完成多個省部級科研項目，參與多個重量科研項目；曾獲得國傢科學技術二等奬1項、工信部國防科技進步一等奬2項及黑龍江省科學技術一等奬1項；編著研究生教材2部，發錶學術論文30餘篇。內頁插圖
目錄
第1章 係統仿真技術概述1．1 係統與係統仿真的概念
1．2 仿真係統的分類
1．3 係統仿真技術的應用
1．4 核動力裝置仿真技術的發展趨勢
思考題
第2章 建模技術基礎
2．1 數學模型概述
2．2 數學模型的錶示形式
2．3 模塊化建模方法
2．4 仿真模型的驗證和確認（V&V;）
思考題
第3章 堆芯物理建模與仿真技術
3．1 基於點堆模型的堆芯物理仿真技術
3．2 基於擴散方程的堆芯物理仿真技術
3．3 基於輸運理論的堆芯物理仿真技術
3．4 堆芯物理仿真技術發展趨勢
思考題
第4章 反應堆熱工水力建模與仿真技術
4．1 反應堆熱工水力係統仿真模型
4．2 輔助模型
4．3 典型設備的控製體劃分方法
4．4 係統仿真模型求解方法
4．5 其他尺度的熱工水力分析程序
4．6 多物理場、多尺度程序耦閤方法
思考題
第5章 主要設備建模與仿真技術
5．1 穩壓器數學模型
5．2 反應堆冷卻劑泵數學模型
5．3 汽輪機數學模型
5．4 凝汽器數學模型
思考題
第6章 通用設備及管網建模與仿真技術
6．1 除氧器數學模型
6．2 迴熱加熱器數學模型
6．3 單相箱體數學模型
6．4 兩相箱體數學模型
6．5 流體網絡數學模型
6．6 泵的數學模型
6．7 閥門的數學模型
6．8 發電機的數學模型
思考題
第7章 實時仿真技術
7．1 仿真中的時間概念
7．2 實時仿真算法的特點
7．3 基本實時仿真算法
7．4 數值積分方法的穩定性分析
7．5 剛性係統仿真算法
思考題
第8章 仿真支撐環境
8．1 仿真支撐環境的定義與作用
8．2 仿真支撐環境的功能組成
8．3 典型仿真支撐環境介紹
思考題
參考文獻
前言/序言
核動力裝置建模與仿真技術是計算機仿真同核科學與核技術相結閤而形成的特色仿真技術，融閤瞭核反應堆工程、熱能動力、自動控製、電機與電氣以及計算機技術等多個學科知識，並已廣泛應用於軍事、核電工業、教育等領域。本書作者所在的科研集體——哈爾濱工程大學核動力仿真研究中心是為瞭保證我國第二代潛艇核動力裝置研製項目的順利進行，以大型科研項目為牽引和依托，自1998年逐漸形成的跨專業的科研團隊。在多年科研工作中，團隊取得瞭具有代錶性的創新性成果——“核動力裝置培訓模擬器”“中國實驗快堆仿真機”“核電站精細化仿真係統”等，具有較高的軍事價值和社會效益，為我國的國防建設做齣瞭貢獻，曾獲得“國傢科學技術二等奬”“國防科技進步奬一等奬”和“黑龍江省科學技術一等奬”。核動力仿真研究中心在核動力運行與仿真、核安全等研究領域得到瞭國內同行的廣泛認可，2011年人選教育部科技創新團隊，2013年人選教育部核科學與技術國傢級虛擬仿真實驗教學中心。近20年來，作者所在的科研團隊發錶瞭大量學術論文，積纍瞭一批技術資料，培養瞭一批博士、碩士研究生，並開設瞭核動力係統建模與仿真、熱力係統動態學等研究生課程。本書體現瞭團隊科研與教學工作部分成果，重點闡述瞭核動力裝置關鍵設備的建模技術。本書共8章，其中第1，2，5，6，7，8章由田兆斐教授編寫，第3章由郝琛博士編寫，第4章由李磊博士編寫。全書由田兆斐教授統稿。
本書的讀者對象是核科學與技術專業的研究生，也可以供從事核動力工程研究、設計、運行調試等工作的專業人員參考。
由於每位編者在仿真技術中隻從事某一方嚮的工作，且水平有限，因此難以避免齣現內容和文字上的錯誤，敬請讀者指正。
用戶評價
這本《核動力裝置建模與仿真/工業和信息化部“十二五”規劃教材》確實讓我眼前一亮，尤其是它在內容上的深度和廣度，超齣瞭我原本的預期。作為一名初入核能領域的學習者，我一直苦於找不到一本既能係統介紹核動力裝置基本原理，又能深入探討建模與仿真技術的書籍。市麵上很多教材要麼過於理論化，缺乏實際工程應用的指導；要麼側重於某個具體核反應堆類型，對通用性的建模方法涉及不足。而這本教材則巧妙地平衡瞭這兩者。 它首先從核物理和反應堆熱工水力學的基本概念講起，通過清晰的圖示和數學推導，幫助我構建起對核反應堆核心物理過程的直觀理解。這一點至關重要，因為沒有紮實的物理基礎，後續的建模工作就如同空中樓閣。讓我印象深刻的是，教材並沒有止步於理論的陳述，而是緊接著就引入瞭各種關鍵參數的計算方法，以及如何將這些參數納入到數學模型中。例如，在介紹中子輸運方程時，作者不僅給齣瞭其微分方程形式，還詳細闡述瞭有限差位法、濛特卡羅法等數值求解方法的原理和優缺點，並提供瞭相應的僞代碼或簡化的C++代碼示例，這對於我這種喜歡動手實踐的學習者來說，簡直是寶藏。 更值得稱贊的是，教材並沒有僅僅停留在單個組件的建模，而是將目光投嚮瞭整個核動力裝置係統。它詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等關鍵子係統進行集成建模，並考慮它們之間的耦閤效應。例如，在描述蒸汽發生器建模時，它不僅考慮瞭傳熱和兩相流的復雜性，還將其與反應堆的功率輸齣和汽輪機的負荷變化聯係起來，展示瞭如何構建一個能夠模擬整個能量轉換過程的係統模型。這種係統級的建模思想，對於理解核電站的整體運行特性和進行故障診斷至關重要。 在仿真部分，教材也做足瞭功課。它不僅僅是介紹MATLAB/Simulink這樣的常用仿真工具，而是深入探討瞭各種仿真方法的選擇依據，以及如何根據不同的仿真目標（例如瞬態分析、穩態分析、事故工況模擬等）來設計仿真流程。教材中提供瞭一係列典型的核動力裝置仿真案例，從加載、運行到停堆，每一步都進行瞭細緻的講解。我特彆喜歡其中關於不確定性量化和靈敏度分析的章節，這對於評估模型精度和預測係統行為的可靠性非常有幫助。作者並沒有迴避仿真中可能遇到的技術難題，例如網格劃分、時間步長選擇、收斂性判據等，並給齣瞭實用的建議。 此外，這本書在教材的編排上也花瞭很多心思。每一章節的開頭都會有清晰的學習目標，章節末尾則配有適量的練習題，這些題目既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。這種循序漸進的學習方式，讓我能夠更好地鞏固所學知識。而且，教材中穿插的“專傢提示”和“案例分析”，更是將理論知識與實際工程經驗巧妙地結閤起來，讓我能夠更深刻地理解模型在實際核電站設計和運行中的作用。 我尤其欣賞的是，本書並沒有局限於某一特定代次的核反應堆，而是涵蓋瞭不同類型核動力裝置的建模特點。無論是壓水堆、沸水堆，還是更先進的快堆和模塊式小堆，書中都提供瞭相關的建模思路和技術要點。這使得本書具有瞭更廣泛的適用性，對於我未來接觸不同類型的核能項目都有很大的幫助。例如，在介紹快堆的燃料特性和冷卻劑選擇時，它就明確指齣瞭與壓水堆的差異，並提供瞭相應的建模策略。 另外，本書在數學和計算方法的選擇上也體現瞭專業性和前瞻性。除瞭傳統的數值求解方法，書中還涉及瞭一些更先進的建模技術，例如基於人工智能的建模方法和機器學習在核動力裝置仿真中的應用。雖然這些內容占比較小，但足以展現齣作者對該領域前沿動態的把握。這讓我意識到，核動力裝置的建模與仿真技術也在不斷發展，學習這本書不僅僅是掌握現有技術，更是為未來學習更先進的技術打下基礎。 值得一提的是，本書的語言風格嚴謹而不失易懂，作者在解釋復雜的概念時，往往會輔以直觀的比喻和類比，這對於我這樣非核專業背景齣身但對該領域充滿興趣的讀者來說，極大地降低瞭學習門檻。例如，在解釋反應堆的控製係統時，作者用瞭一個生活化的例子來比喻反饋機製，讓我迅速理解瞭其核心思想。同時，書中引用的參考文獻也非常豐富，為我提供瞭進一步深入研究的綫索。 從工程應用的角度來看，這本書的價值更是毋庸置疑。它不僅僅是一本理論書籍，更是一本實用的工程指南。書中提供的模型構建步驟、仿真流程以及結果分析方法，都可以直接應用於實際的核動力裝置設計、安全評估和運行優化中。我甚至可以想象，在未來的工作中，這本書將成為我案頭的常備參考書，幫助我解決各種復雜的建模仿真問題。 總而言之，這本書為我打開瞭一個全新的視角，讓我對核動力裝置的建模與仿真有瞭更全麵、更深入的認識。它不僅教會瞭我“怎麼做”，更讓我理解瞭“為什麼這麼做”。我相信，這本書的齣版對於我國核能科技人纔的培養，以及核動力裝置領域的科研與工程實踐，都將産生積極而深遠的影響。我強烈推薦給所有對核能技術感興趣的讀者，無論是學生、研究人員還是工程師，都能從中獲益匪淺。
評分這本書所展現齣的知識深度和結構化能力，令人贊嘆。它不僅僅是關於“做什麼”，更是關於“為什麼這麼做”，以及“如何做得更好”。它將復雜的核動力裝置，通過建模與仿真的視角，呈現齣一個清晰、有序且可分析的係統。 在建模方麵，本書從最基礎的物理原理齣發，詳細闡述瞭構建核動力裝置數學模型的完整流程。我特彆喜歡它在解釋反應堆熱工水力學時，所使用的多物理場耦閤分析方法。作者不僅介紹瞭單個物理場的建模，還深入探討瞭不同物理場之間的相互作用，例如熱量産生與傳遞對流體動力學的影響，以及流體流動對反應堆功率的影響。這種全局的視角，讓我對核動力裝置的復雜性有瞭更深刻的理解。 在仿真技術上，本書的講解同樣細緻入微。它不僅介紹瞭常用的仿真軟件和編程語言，還深入探討瞭各種數值求解算法的原理和應用。我特彆受益於其中關於不確定性量化和靈敏度分析的章節。在核能這樣的高風險領域，對模型的準確性和可靠性要求極高。本書提供的各種量化方法，以及如何利用實際運行數據對仿真模型進行驗證，讓我對仿真結果的可靠性有瞭更清晰的認識。 本書的另一個亮點在於其對係統集成建模的重視。核動力裝置是一個復雜的耦閤係統，各個子係統之間的相互影響不容忽視。本書詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等關鍵子係統進行模塊化建模，並考慮它們之間的相互作用。例如，通過一個大型仿真案例，展示瞭如何將這些子係統集成起來，模擬整個核電站的運行特性。 從學習體驗上來說，本書的設計也非常人性化。每一章都設有明確的學習目標，並且內容講解邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 而且，本書的作者團隊在核能工程領域具有豐富的實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。 總而言之，這本書為我提供瞭一個係統、深入、全麵的學習平颱，讓我能夠從根本上理解核動力裝置的建模與仿真技術。它是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的優秀教材，我相信它將對我國核能行業的人纔培養和技術進步做齣重要貢獻。
評分這本書的專業深度和廣度，是我此前接觸的同類書籍中少有的。它如同一個精密的工程藍圖，將核動力裝置的復雜性一一剖析，並提供瞭一套係統化的建模與仿真方法論。讓我印象深刻的是，作者並沒有將技術細節堆砌，而是注重邏輯的連貫性和理論的嚴謹性。 在建模部分，本書從核物理學的基本原理齣發，詳細講解瞭如何構建反應堆的數學模型。我尤其喜歡它在描述中子輸運方程時，所提供的多種求解方法，例如確定性方法和隨機性方法。作者不僅解釋瞭它們的原理，還分析瞭各自的優缺點和適用場景。這讓我能夠根據不同的仿真需求，靈活選擇最閤適的建模策略。 在仿真技術上，本書的講解同樣細緻入微。它不僅介紹瞭常用的仿真軟件和編程語言，還深入探討瞭各種數值求解算法的原理和應用。我特彆受益於其中關於不確定性量化和模型驗證的章節。在核能這樣的高風險領域，對模型的準確性和可靠性要求極高。本書提供的各種量化方法，以及如何利用實際運行數據對仿真模型進行驗證，讓我對仿真結果的可靠性有瞭更清晰的認識。 本書的另一個亮點在於其對係統集成建模的重視。核動力裝置是一個復雜的耦閤係統，各個子係統之間的相互影響不容忽視。本書詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等關鍵子係統進行模塊化建模，並考慮它們之間的相互作用。例如，通過一個大型仿真案例，展示瞭如何將這些子係統集成起來，模擬整個核電站的運行特性。 從學習體驗上來說，本書的設計也非常人性化。每一章都設有明確的學習目標，並且內容講解邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 而且，本書的作者團隊在核能工程領域具有豐富的實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。 總而言之，這本書為我提供瞭一個係統、深入、全麵的學習平颱，讓我能夠從根本上理解核動力裝置的建模與仿真技術。它是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的優秀教材，我相信它將對我國核能行業的人纔培養和技術進步做齣重要貢獻。
評分這本書的齣現，在我看來，不僅僅是知識的傳授，更是一種思維方式的啓迪。它讓我認識到，建模與仿真並非簡單的工具應用，而是一種係統性解決復雜工程問題的科學方法。它將抽象的物理原理、復雜的數學方程，以及高效的計算算法，用一種極其清晰且富有邏輯的方式串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。 在建模部分，本書從最基礎的物理概念齣發，詳細講解瞭核動力裝置的各種物理過程，例如中子在介質中的擴散、能量的産生與傳遞、流體動力學特性等等。我尤其欣賞它在介紹反應堆動力學方程時，所提供的不同復雜程度的模型，以及對這些模型適用範圍的詳細分析。這讓我能夠根據實際需求，選擇最閤適的建模方法，而不是盲目地套用。 在仿真技術上，本書的講解同樣細緻入微。它不僅介紹瞭常用的仿真軟件和編程語言，還深入探討瞭各種數值求解算法的原理和應用。我特彆受益於其中關於不確定性量化和敏感性分析的章節。在核能這樣的高風險領域，對模型的準確性和可靠性要求極高。本書提供的各種量化方法，以及如何利用實際運行數據對仿真模型進行驗證，讓我對仿真結果的可靠性有瞭更清晰的認識。 本書的另一個亮點在於其對係統集成建模的重視。核動力裝置是一個復雜的耦閤係統，各個子係統之間的相互影響不容忽視。本書詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等關鍵子係統進行模塊化建模，並考慮它們之間的相互作用。例如，通過一個大型仿真案例，展示瞭如何將這些子係統集成起來，模擬整個核電站的運行特性。 從學習體驗上來說，本書的設計也非常人性化。每一章都設有明確的學習目標，並且內容講解邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 而且，本書的作者團隊在核能工程領域具有豐富的實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。 總而言之，這本書為我提供瞭一個係統、深入、全麵的學習平颱，讓我能夠從根本上理解核動力裝置的建模與仿真技術。它是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的優秀教材，我相信它將對我國核能行業的人纔培養和技術進步做齣重要貢獻。
評分這本書的齣現，對於我這樣一個在核動力領域摸索前行的學生來說，無疑是一場及時雨。在我看來，這本書最突齣的優點在於它對“建模”和“仿真”這兩個核心概念進行瞭極其深入和全麵的闡釋，並且將它們有機地結閤在一起，形成瞭一個完整的知識體係。它不僅僅是簡單地介紹一些模型和仿真軟件的使用，而是從最根本的物理原理齣發，引導讀者一步步構建齣能夠反映真實核動力裝置復雜特性的數學模型，並通過仿真技術來驗證和分析這些模型的可靠性。 首先，讓我印象深刻的是它在基礎物理建模部分的細緻程度。它詳細講解瞭如何將核反應堆中的中子輸運、熱量産生與傳遞、流體動力學等關鍵物理過程，用嚴謹的數學語言來描述。我尤其喜歡它在介紹反應堆動力學方程時，所提供的多種推導方法和不同復雜程度的模型。這讓我能夠根據自己的理解能力和實際需求，選擇最閤適的模型。例如，對於初學者，書中提供瞭簡化的點堆模型，而對於需要更精確分析的學習者，則介紹瞭空間相關的動力學模型，並且詳細解釋瞭它們之間的聯係和區彆。 在仿真技術方麵，本書也展現瞭其廣度和深度。它不僅介紹瞭MATLAB/Simulink等常用的仿真平颱，還深入探討瞭各種數值方法，例如有限元法、有限差分法、濛特卡羅法等，以及它們在核動力裝置仿真中的具體應用。書中還通過大量的實例，展示瞭如何利用這些仿真工具來分析核動力裝置在正常運行、瞬態工況以及事故條件下的行為。我特彆受益於其中關於不確定性量化和模型驗證的部分，這讓我認識到仿真結果的可靠性是如何通過嚴格的數學和工程方法來保證的。 本書的另一個亮點在於其對係統集成建模的重視。核動力裝置是一個復雜的係統工程，各個子係統之間相互影響，耦閤效應顯著。本書詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、渦輪機、發電機等關鍵子係統進行建模，並考慮它們之間的相互作用。例如，在分析瞬態工況時，它展示瞭如何通過耦閤仿真來評估不同子係統對整體係統響應的影響，這對於理解核電站的穩定運行和安全至關重要。 更讓我驚喜的是，本書還涉及瞭一些前沿的研究方嚮，例如基於人工智能的核動力裝置建模與仿真，以及如何利用機器學習技術來優化仿真模型和提高仿真效率。雖然這部分內容相對較少，但它為我打開瞭新的視野，讓我看到瞭核動力裝置建模與仿真技術未來的發展潛力。 從學習體驗上來說，本書的設計也非常人性化。每一章都設有明確的學習目標，並且在內容講解完畢後，配有詳細的課後習題，涵蓋瞭理論思考、數學推導和仿真實踐等多個方麵。這些習題的設計既能檢驗我是否掌握瞭知識點，又能鍛煉我的實際操作能力。而且，本書的語言風格嚴謹又不失易懂，作者善於用生動的比喻和形象的圖示來解釋復雜的概念，讓我能夠更容易地理解和吸收。 我尤其要提的是，本書的作者團隊在核能領域具有深厚的學術造詣和豐富的工程實踐經驗。這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，涵蓋瞭國內外最新的研究成果，為我提供瞭進一步深入學習的寶貴資源。 總而言之，這本書為我提供瞭一個係統、深入、全麵的學習平颱，讓我能夠從根本上理解核動力裝置的建模與仿真技術。它不僅是一本優秀的教材，更是一本值得反復研讀的參考書。我相信，這本書的齣版對於提升我國核能領域的人纔培養水平和科研創新能力，都將起到重要的推動作用。
評分這本書的專業性和係統性，在我閱讀過的眾多技術類書籍中，都屬翹楚。它不僅僅是一本教材，更像是一本為核動力裝置建模與仿真領域量身打造的“方法論”。它將抽象的物理原理、復雜的數學方程，以及高效的計算算法，用一種極其清晰且富有邏輯的方式串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。 在建模部分，本書從最基礎的物理概念齣發，詳細講解瞭核動力裝置的各種物理過程，例如中子在介質中的擴散、能量的産生與傳遞、流體動力學特性等等。我尤其欣賞它在介紹反應堆動力學方程時，所提供的不同復雜程度的模型，以及對這些模型適用範圍的詳細分析。這讓我能夠根據實際需求，選擇最閤適的建模方法，而不是盲目地套用。 在仿真技術上，本書的講解同樣細緻入微。它不僅介紹瞭常用的仿真軟件和編程語言，還深入探討瞭各種數值求解算法的原理和應用。我特彆受益於其中關於不確定性量化和敏感性分析的章節。在核能這樣的高風險領域，對模型的準確性和可靠性要求極高。本書提供的各種量化方法，以及如何利用實際運行數據對仿真模型進行驗證，讓我對仿真結果的可靠性有瞭更清晰的認識。 本書的另一個亮點在於其對係統集成建模的重視。核動力裝置是一個復雜的耦閤係統，各個子係統之間的相互影響不容忽視。本書詳細講解瞭如何將反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等關鍵子係統進行模塊化建模，並考慮它們之間的相互作用。例如，通過一個大型仿真案例，展示瞭如何將這些子係統集成起來，模擬整個核電站的運行特性。 從學習體驗上來說，本書的設計也非常人性化。每一章都設有明確的學習目標，並且內容講解邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 而且，本書的作者團隊在核能工程領域具有豐富的實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。 總而言之，這本書為我提供瞭一個係統、深入、全麵的學習平颱，讓我能夠從根本上理解核動力裝置的建模與仿真技術。它是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的優秀教材，我相信它將對我國核能行業的人纔培養和技術進步做齣重要貢獻。
評分這本書在我眼中，絕對是一部深邃而詳盡的關於核動力裝置建模與仿真的百科全書。它不僅僅是對現有知識的梳理，更是對未來發展趨勢的洞察。讓我印象最深刻的是，它能夠將抽象的物理原理、復雜的數學方程，以及高效的計算算法，用一種極其清晰且富有邏輯的方式串聯起來，形成一個完整的知識體係。 在建模部分，本書從最基礎的物理概念齣發，逐步構建起核動力裝置的數學模型。我尤其欣賞它在講解反應堆物理時，所提供的多層次建模方法。從宏觀的功率方程，到微觀的中子輸運方程，再到考慮不同物理現象的耦閤模型，本書都給予瞭充分的講解。例如，在描述熱工水力模型時，它詳細闡述瞭如何處理復雜的多相流問題，以及如何將傳熱、壓降等因素納入到模型中。這些細緻的講解，讓我對核動力裝置內部的復雜過程有瞭更直觀的理解。 在仿真技術方麵，本書展現瞭其卓越的實用性和前瞻性。它不僅僅介紹瞭常用的仿真軟件和編程語言，還深入探討瞭各種數值求解算法的原理和適用性。我特彆喜歡其中關於不確定性量化和靈敏度分析的章節，這讓我認識到，在核能領域，對模型的可靠性評估是多麼重要。書中提供的各種量化方法，以及如何根據仿真目標選擇閤適的分析手段，對我來說非常有價值。 更讓我感到驚喜的是，本書在闡述核心建模仿真技術的同時，還觸及瞭一些新興的應用領域。例如，它對核動力裝置的故障診斷和預測性維護進行瞭初步的探討，並介紹瞭如何利用仿真技術來模擬各種故障場景，從而提前製定應對策略。這讓我看到瞭建模仿真技術在實際工程應用中的巨大潛力。 本書的結構設計也極其閤理，每一章都圍繞一個核心主題展開，並且內容銜接緊密。開篇的學習目標和章節末尾的習題，都有效地幫助我鞏固和檢驗所學知識。我尤其喜歡其中穿插的“案例分析”和“專傢提示”，它們將理論知識與實際工程經驗巧妙地結閤起來，讓我能夠更深刻地理解模型在實際核電站設計和運行中的作用。 從語言風格上來說，本書的作者團隊在保持專業嚴謹的同時，也力求做到通俗易懂。他們善於運用恰當的比喻和生動的圖示，來解釋復雜的概念，這對於像我這樣非核專業背景但對該領域充滿興趣的學習者來說，極大地降低瞭學習門檻。 而且，本書的參考文獻也非常豐富，涵蓋瞭國內外該領域的最新研究成果，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。總而言之，這本書不僅僅是一本教材，更是一本讓我受益匪淺的“寶典”，它為我打開瞭核動力裝置建模與仿真領域的大門，並指引我不斷前行。
評分這本書的宏大敘事和結構設計，讓我對“建模與仿真”這一核心概念有瞭前所未有的清晰認識。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部指導核動力裝置復雜工程實踐的“兵法”。我最初接觸到這個書名的時候，就對其“工業和信息化部‘十二五’規劃教材”的定位充滿瞭期待，而閱讀內容後，這種期待得到瞭極大的滿足，甚至可以說超齣瞭預期。 首先，在建模的基礎理論層麵，本書展現瞭令人驚嘆的嚴謹性。它沒有迴避核反應堆物理學和熱工水力學的核心概念，而是從最基本的物理原理齣發，一步步構建齣數學模型。我特彆欣賞它在講解中子擴散理論時，所采用的多種數學描述方法，例如基於通量和反應率的方程，以及基於粒子輸運的濛特卡洛方法。作者詳細分析瞭不同方法的適用範圍和優缺點，並提供瞭相應的算法原理和僞代碼，這對於我這種喜歡探究“為什麼”的學習者來說，是極大的福音。 接著，本書將目光投嚮瞭更復雜的係統建模。它詳細講解瞭如何將核動力裝置的各個關鍵子係統，如反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機等，進行模塊化建模，並考慮它們之間的耦閤效應。我印象深刻的是，書中通過一個大型的仿真案例，展示瞭如何將這些子係統集成起來，形成一個能夠模擬整個核電站從啓動到穩定運行，再到事故工況下響應的復雜係統模型。這種係統級的建模思維，對於理解核動力裝置的整體性能和進行綜閤性分析至關重要。 在仿真技術方麵，本書的深度和廣度同樣令人稱道。它不僅僅介紹瞭通用的仿真軟件，例如MATLAB/Simulink，還深入探討瞭針對核動力裝置特性的仿真技術，例如基於事件的仿真、基於過程的仿真，以及混閤仿真等。書中詳細解釋瞭各種仿真算法的原理，例如有限元法、有限體積法、代數方程組的求解方法等，並且提供瞭如何根據仿真需求選擇閤適算法的指導。 讓我尤其受啓發的是，本書對模型的不確定性量化和仿真結果的驗證給予瞭高度重視。在核能這樣關係到國計民生的重要領域，對模型的準確性和可靠性要求極高。書中詳細介紹瞭如何進行敏感性分析、誤差傳播分析，以及如何利用實際運行數據對仿真模型進行驗證和校準。這使得我不僅學會瞭如何構建模型和進行仿真，更學會瞭如何評估仿真結果的可靠性，並理解瞭模型在實際工程應用中的局限性。 從學習角度來看，本書的編排也十分齣色。每一章節的開頭都明確瞭學習目標，並且內容講解邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論深度，又有實踐指導。我發現，通過解決這些習題，我能夠更好地鞏固所學知識，並且提升自己的動手能力。 此外，本書的作者團隊在核能工程領域具有豐富的實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常豐富，為我提供瞭進一步深入研究的廣闊空間。 總而言之，這本書不僅為我打開瞭通往核動力裝置建模與仿真世界的大門，更像是一本為我量身定製的“工程實踐指南”。它讓我對這個復雜而重要的領域有瞭更深刻、更全麵的認識，並且為我未來的學習和工作打下瞭堅實的基礎。
評分這本書的專業性和係統性是其最顯著的特點。我原本對核動力裝置的理解僅限於一些皮毛的知識，是通過閱讀這本書，我纔真正開始接觸到這個領域的核心技術。讓我印象深刻的是，它將建模與仿真這兩個概念緊密地結閤在一起，而不是割裂開來討論。從最基礎的物理原理齣發，一步步構建齣復雜的數學模型，再利用這些模型進行各種場景下的仿真分析，整個過程邏輯清晰，層層遞進。 在物理建模部分，作者並沒有僅僅停留在概念層麵，而是詳細闡述瞭如何將核反應堆的物理過程，例如中子擴散、熱量産生與傳遞、流體力學等，轉化為具體的數學方程。其中關於反應堆動力學方程的推導，雖然涉及一些高等數學知識，但作者的講解非常到位，輔助以圖示和錶格，使得復雜的數學錶達式變得易於理解。更讓我驚喜的是，書中還提供瞭一些常見的簡化模型，以及在不同應用場景下選擇不同模型的指導，這對於我這種初學者來說，無疑是極其寶貴的經驗。 關於仿真方法，本書並沒有局限於單一的工具或技術，而是對多種仿真手段進行瞭介紹和比較。例如，在進行熱工水力仿真時，作者詳細講解瞭有限體積法、有限差位法等數值離散技術，以及如何根據網格的疏密程度、計算精度要求來選擇閤適的時間步長和空間離散方案。在介紹代碼實現時，作者也提供瞭不同編程語言下的示例，例如Fortran、C++，以及一些高級語言接口，這大大方便瞭不同背景的學習者。 我特彆喜歡書中關於不確定性分析的部分。在核動力裝置這樣高風險的領域，對模型的不確定性進行量化和評估至關重要。本書詳細介紹瞭如何通過敏感性分析、濛特卡洛模擬等方法來識彆模型中的不確定性來源，並量化其對仿真結果的影響。這不僅能幫助我們更好地理解模型的局限性，還能指導我們進行更可靠的仿真預測。 此外，本書的章節安排也非常閤理。每一章的開頭都設置瞭明確的學習目標，並且在內容講解完畢後，都有相應的習題來鞏固學習成果。這些習題的設計非常巧妙，既有理論性強的概念題，也有需要動手實踐的編程題和仿真題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 在閱讀過程中，我注意到本書的作者團隊具有非常豐富的核能工程實踐經驗。這體現在書中的許多案例分析和工程實例中。例如，在講解反應堆控製係統仿真時，書中引用瞭真實核電站的運行數據作為對比，這讓我在學習理論知識的同時，也能對實際工程應用有一個直觀的認識。這種理論與實踐的結閤，使得本書的實用價值非常高。 讓我感到意外的是，本書還對核動力裝置的虛擬現實（VR）和增強現實（AR）應用進行瞭初步的探討。雖然這部分內容占比較小，但它展現瞭作者對該領域未來發展趨勢的深刻洞察。這讓我意識到，核動力裝置的建模與仿真技術不僅僅是停留在傳統的數值計算層麵，還在不斷地拓展新的應用領域。 另外，本書在語言錶達上也做到瞭專業與通俗的平衡。作者在解釋復雜的物理概念和數學原理時，常常會使用類比和比喻，使得原本晦澀難懂的內容變得生動有趣。例如，在講解中子共振吸收時，作者用瞭一個“聲音共振”的例子來幫助理解，這讓我一下子就抓住瞭核心要點。 從排版和設計上看，這本書也十分用心。圖錶清晰，公式規範，文字排版也很舒適。這使得長時間閱讀不會感到疲勞。而且，書中引用瞭大量的國內外最新研究成果和參考文獻，為讀者提供瞭進一步深入學習的廣闊空間。 總而言之，這本書不僅為我提供瞭一個係統學習核動力裝置建模與仿真知識的平颱，更點燃瞭我對這個領域深入探索的興趣。它是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的優秀教材，我相信它將對我國核能行業的人纔培養和技術進步做齣重要貢獻。
評分這本《核動力裝置建模與仿真》給我的感覺，就像是在進行一場嚴謹而又富有啓發性的學術探索。它並非簡單地羅列公式和代碼，而是引導讀者深入理解每一個模型的背後所蘊含的物理意義和工程邏輯。讓我印象深刻的是，本書在處理復雜問題時，展現齣的多角度、多層次的分析方法。 首先，在建模方麵，本書從基礎的物理原理齣發，詳細講解瞭核反應堆的各種物理過程，例如中子在介質中的擴散、能量的産生與傳遞、流體動力學特性等等。我尤其欣賞它在介紹反應堆動力學方程時，所提供的不同復雜程度的模型，以及對這些模型適用範圍的詳細分析。這讓我能夠根據實際需求，選擇最閤適的建模方法，而不是盲目地套用。 在仿真技術上，本書的講解更是深入人心。它不僅介紹瞭常用的仿真工具和編程語言，還詳細闡述瞭各種數值計算方法的原理和優缺點。例如，在講解有限元法時，作者不僅僅給齣瞭其數學公式，還詳細解釋瞭網格劃分、單元選擇、邊界條件設置等關鍵步驟，並提供瞭相應的代碼實現示例。這對於我這種喜歡動手實踐的學習者來說，是極其寶貴的資源。 更讓我感到驚喜的是，本書在仿真分析方麵，引入瞭不確定性量化和敏感性分析等先進技術。在核能這樣高風險的領域，對模型的可靠性評估至關重要。本書詳細講解瞭如何通過這些方法來識彆模型中的不確定性來源，並量化其對仿真結果的影響。這不僅能夠幫助我更好地理解模型的局限性，還能指導我進行更可靠的仿真預測。 本書的章節安排也非常閤理，每一章節都圍繞一個核心主題展開，內容邏輯清晰，循序漸進。章節末尾的習題設計更是巧妙，既有理論性的思考題，也有需要運用建模仿真軟件來解決的實踐題。我發現，通過完成這些習題，我能夠更深入地理解書中的內容，並且提升自己的實際操作能力。 此外，本書的作者團隊在核能領域具有深厚的學術造詣和豐富的工程實踐經驗，這使得書中的內容既有紮實的理論基礎，又緊密結閤瞭實際工程應用。書中引用的參考文獻也非常廣泛，為我提供瞭進一步深入學習的綫索。 我個人認為，這本書不僅僅是一本教材，更是一本能夠啓發思考、引導探索的“良師益友”。它讓我對核動力裝置的建模與仿真有瞭更深刻、更全麵的認識，並且為我未來的學習和工作打下瞭堅實的基礎。
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