东大最新曝光的核潜艇，据说使用了自然循环静音的反应堆，这个东西和通常都反应堆有很多区别，小编找到一些资料，供大家参考！

弗吉尼亚级核动力潜艇使用的S9G压水型反应堆是一种核动力系统，该艇参数艇长：115米，艇宽10.4米，吃水9.6米，水上排水量6900吨，水下排水量

7800吨，航速25节（水下）；4具533毫米鱼雷发射管，12个巡航导弹垂直发射筒，弗吉尼亚级潜艇的最大潜深为490米，自持力达到70天。

S9G反应堆是一种压水反应堆（PWR），由通用电气公司（General Electric）设计和建造。S9G反应堆被设计为自然循环冷却，能够在没有反应堆冷却泵的情况下运行相当大的部分功率。S9G反应堆的热功率约为210 MWt（兆瓦热功率），其次级蒸汽系统提供40,000轴马力（约29.8 MW）的动力，驱动单轴和泵喷推进器；

半自然循环冷却：S9G反应堆设计采用自然循环核心冷却系统，能够在没有反应堆冷却泵的情况下以显著的比例运行满功率的25%至30%。潜艇航速达到12～16节的"安静航速"。自然循环反应堆的应用使得现代核潜艇的噪声水平至少降低了30%。

核潜艇的动力系统基于核反应堆，通过热量产生蒸汽来驱动主推进涡轮机和船舶的涡轮发电机。该系统的主要组成部分是循环水回路，包括反应堆、管道、原冷剂泵和蒸汽发生器。反应堆产生的热量被传送到循环原冷剂水中，然后由原冷剂泵将原冷剂水泵回反应堆以供下次循环使用。在蒸汽发生器中，压水中的热量被传导到二级系统以沸腾水蒸汽。二级系统与一级系统隔离，以确保所有放射性物质都包含在二级屏蔽内。

自然循环反应堆取消了冷却剂泵，从而消除了泵机噪声，极大地降低了潜艇的运行噪音。这对于提高潜艇的隐蔽性和生存能力至关重要。此外，自然循环反应堆在停电时也能保障潜艇正常工作，提高了潜艇的安全性。

理论上自然循环反应堆在设计上紧凑，能够提供足够的功率，保证潜艇在安静航速下运行，这对于攻击核潜艇来说是一大优势。此外，自然循环反应堆的安全性和可靠性也得到了提升，因为它们能够在没有冷却剂泵的情况下正常工作，从而降低了潜艇的噪声。

核潜艇自循环反应堆的体积和重量受冷却系统（自然循环与强制循环）的影响显著。完全自然循环的反应堆体积较大且笨重，通常在中低功率状态下使用自然循环，在高功率状态下加入强制循环，以达到静音和功率密度之间的平衡。

自然循环冷却系统依赖于温度差异导致的密度变化来驱动冷却剂流动，这种系统在设计上倾向于被动安全系统，能够在没有外部动力的情况下维持冷却过程。这种系统的一个关键优势是其能够在紧急情况下提供冷却，例如在福岛核事故中，由于冷却泵故障导致的冷却系统失效。然而，自然循环系统的效率受到多种因素的影响，包括入口过冷度、热流密度和初始质量流量，以及系统压力和冷却剂温度。

自然循环的传热效率较低，需要较长的上升通道来提高自然循环能力，如完全自然循环的反应堆，其体积和重量会显著增加。因此，为了优化潜艇性能，通常会在高功率状态下采用强制循环，以提高传热效率和反应堆功率输出。

强制循环优点

强迫循环冷却系统通过外部泵强制冷却剂流动，提供了更高的控制精度和更大的灵活性。这种系统在转换过程中，如从强迫循环到自然循环的过渡，可能会经历瞬态特性，如反应堆功率和冷却剂温度的变化。自然循环在海洋条件下的操作特性受到摇摆周期和振幅的影响较大，摇摆周期越短，影响越大；摇摆振幅越大，影响也越大。

摇摆和起伏运动对自然循环系统的影响主要体现在流动不稳定性和传热特性上。摇摆运动会导致自然循环系统中的流量和温度波动，这些波动会加剧系统的不稳定性。特别是在摇摆条件下，自然循环系统可能会出现密度波型脉动和波谷型脉动等流动不稳定现象。此外，摇摆运动还会改变棒束通道内的传热特性，导致瞬时换热系数和压降损失出现周期性波动。

摇摆和起伏运动对自然循环流量的影响也是显著的，摇摆状态下自然循环流量会下降，例如45°横向摇摆会使自然循环流量下降约5%。这种流量的减少可能会导致堆芯温度升高，影响反应堆的安全运行。

自然循环反应堆由于其冷却机制，通常需要较大的体积来确保冷却剂的自然流动，这可能导致压力容器直径较大。完全自然循环的反应堆会很大，很笨重。在中低功率状态下使用自然循环，在高功率状态下加入强制循环，可以较好地达到静音和功率密度之间的平衡。自然循环反应堆在设计时可能需要更大的压力容器直径以适应自然循环的需求。强制循环反应堆则可能需要较小的压力容器直径，因为它们依赖于泵来推动冷却剂流动，允许更紧凑的设计。

结束语

摇摆和起伏运动对自然循环系统的重要影响。所以只有在没有风浪条件，低负载条件下才能运行，实际上还是受到很多限制，更多只能低速静音运行，高速航行还是需要开循环泵，噪音也还是不会太小，而且单机功率也无法提升，导致整体航速无法太高。