自1942年意大利裔科學(xué)家恩利克·費(fèi)米在美國(guó)芝加哥體育場(chǎng)的地下室建設(shè)了世界上第一座可控制核裂變反應(yīng)的核反應(yīng)堆以來，核反應(yīng)堆的發(fā)展已經(jīng)走過了3代，目前穩(wěn)定地供應(yīng)了全世界11%的發(fā)電量；中國(guó)大陸民用核能的發(fā)展，從1991年秦山一期反應(yīng)堆投運(yùn)至今，已經(jīng)走過了近30個(gè)年頭，2019年核能發(fā)電量達(dá)到3500億kW·h，占比達(dá)到4.88%，二氧化碳減排達(dá)到2.8億t。與水電一起，成為最重要的非化石能源的來源之一。
　　核能系統(tǒng)在能源供應(yīng)問題中，還涉及諸如核動(dòng)力艦船、空間推進(jìn)動(dòng)力和電源等尖端科技問題，這些是國(guó)家安全的基石。而人類的終極能源系統(tǒng)中，最為誘人的就是核聚變能源。這些問題關(guān)乎我們?nèi)祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展。而在未來的深空探索和星際航行中，核能是唯一可能的能量來源。
　　在這些核能系統(tǒng)構(gòu)成中，如何管理系統(tǒng)的熱量是一個(gè)核心問題。原則上只要能及時(shí)排出所產(chǎn)生的熱量，核反應(yīng)堆就可以釋放出無限的功率。而在任何工況下如何安全有效地排出熱量，以及其經(jīng)濟(jì)性問題，就是核反應(yīng)堆熱工水力學(xué)基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容，具體涉及核能系統(tǒng)的釋熱特點(diǎn)、計(jì)算模型和具體計(jì)算方法，涉及從核燃料元件通過熱傳導(dǎo)將熱量傳遞到燃料元件的表面及其影響因素；從燃料元件表面通過對(duì)流傳熱將熱量傳遞給一次側(cè)冷卻劑并輸送到蒸汽發(fā)生器，這個(gè)過程中所涉及的壓降等問題；沸水堆在正常工況下，以及壓水堆在一些特殊工況下可能涉及的兩相流動(dòng)問題，以及處于兩相流條件下的傳熱、噴放時(shí)的臨界流動(dòng)、流動(dòng)不穩(wěn)定性及其控制等問題。還要討論在核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)中所遵循的程序、方法和相關(guān)的熱工設(shè)計(jì)限值。最后還要討論核反應(yīng)堆在經(jīng)歷工況變化和事故條件下的瞬態(tài)問題，在瞬態(tài)中可能會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象，以及一些典型的事故工況發(fā)生時(shí)的事故序列和進(jìn)程及影響因素。
　　本書是編者在參考國(guó)際相關(guān)主流文獻(xiàn)和教材的基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)人過去近15年教學(xué)工作的總結(jié)；也是編者在承擔(dān)研究生課程及在項(xiàng)目研究過程中，對(duì)如何從基礎(chǔ)理論角度提高學(xué)生對(duì)堆芯傳熱和流動(dòng)等的工程問題認(rèn)識(shí)的經(jīng)驗(yàn)反饋。因?yàn)槎喾N原因，目前市面上的相關(guān)教材很少，不能滿足核工程類專業(yè)教學(xué)的需要，希望本書的出版能夠填補(bǔ)這個(gè)空缺。編者在學(xué)堂在線開設(shè)該課程，歡迎各位通過掃描封底二維碼進(jìn)入學(xué)習(xí)和交流。
　　由于編者水平有限，書中疏漏之處在所難免，希望讀者和使用本書的廣大師生批評(píng)指正。