Question

核动力航母的反应堆与核潜艇的反应堆有何区别

Answer 1

以核潜艇为例（水面核动力舰船的原理是一样的）：
实际上，核能是不能直接驱动核潜艇的，须经过几次能量转换才能逐步实现。下面介绍常见的核潜艇“反应堆——蒸汽轮机”推进方式
：
核潜艇一般装有1至2个核反应堆，核能产生于核反应堆中的铀原子核裂变，当铀原子核连续裂变时（即“链式核反应”），会产生巨大的热能。核反应堆的作用就好比是我们都很熟悉的锅炉，不过锅炉里的水一般是用火加热的，而核反应堆里的水是用核燃料“加热”的，所以过去也把核反应堆俗称为“原子锅炉”。
潜艇核动力装置是为核潜艇提供动力和电力的系统，由一回路和二回路组成，它们都是密闭的循环回路。
一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成，主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后，由主冷却剂泵推动，经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水，使之变为蒸汽（注意：一二回路的水是不直接接触的），然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里，继续把核燃料产生的热量带出来，并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少，是由控制棒来调节的。
二回路里，前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽，后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器，二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽，大部分用来驱动主汽轮机，经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转，提供潜艇的推进动力。潜艇速度的快慢取决于螺旋桨的转速，而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的；还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机，提供潜艇上的辅机工作和全艇生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽，废气被冷凝器中的海水冷却后，又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热，产生新的蒸汽。
在主动力故障等特殊情况时，可启用核潜艇的备用动力系统。备用动力不由核反应堆提供能源，也不启动主汽轮机组，而由柴油直流发电机（通气管状态航行时）或蓄电池（水下航行时）提供直流电源，并通过直流推进电机驱动螺旋桨。蓄电池的电能也可以用来在海上重新启动已经关闭的反应堆。
能量转换过程如下：
首先由核反应堆中的核燃料进行核反应并产生极高的热量（热能）；这个热量把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变成温度很高的蒸汽，蒸汽通过特制的喷嘴形成速度极快的蒸汽流（动能）；蒸汽流推动潜艇主汽轮机的叶片运转，汽轮机的运转经过减速后带动螺旋桨旋转（机械能）；螺旋桨运转时与海水的反作用力推动潜艇前进（动能）。能量转换全过程大致为：核能→热能→动能→机械能→动能。