核动力反应堆堆芯流域涡流构造和交混翼结构设计方法

    公开(公告)号:CN117932788A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410209373.3

    申请日:2024-02-26

    Abstract: 本发明提供了一种核动力反应堆堆芯流域涡流构造和交混翼结构设计方法,包括以下步骤:构建基础涡流数据库;构建不同型式交混翼片涡旋结构与涡流的量化关系;基于基础涡流数据库,扩充涡流数据,并构建不同型式的涡流组合;确定性能评价指标,根据性能评价指标对所述不同型式的涡流组合进行评价,确定最佳涡流组合;根据确定的最佳涡流组合,以及所述量化关系,反向构建新型交混翼片涡旋结构;对所构建的新型交混翼片涡旋结构,进行仿真验证。本发明通过自适应涡流组合、涡流流态寻优、结构反向构建等技术,实现了复杂棒束结构下多型式交混翼新型结构的设计与优化,能有效提高反应堆堆芯组件流域传热效率。

    一种基于数据同化的堆芯热工水力数值求解方法及系统

    公开(公告)号:CN119989989A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510205067.7

    申请日:2025-02-24

    Abstract: 本发明提供了一种基于数据同化的堆芯热工水力数值求解方法及系统,该方法包括:根据待分析的热工水力问题,建立控制方程组,并进行封闭与离散化处理,形成完备线性控制方程组;确定求解区域;建立不同尺度热工水力方法的数据传递方式;根据待分析的热工水力问题,选择数据同化算法和CFD算法,并进行联合计算;判断迭代是否达到收敛要求;若当前时间层内的CFD模拟数据和/或实验数据存在,则更新温度和速度的先验协方差矩阵,得到后验协方差矩阵;判断数值求解过程是否结束。本发明可融合不同来源、不同分辨率的观测信息,对堆芯进行快速热工水力计算,提高冷却剂流动和换热模型预测能力、提升精细栅元子通道计算方法的精度。

    一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法

    公开(公告)号:CN117910380A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311844130.9

    申请日:2023-12-29

    Abstract: 本发明公开了一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法,涉及反应堆热工水力技术领域。包括以下步骤:选择带搅混翼及定位格架的反应堆内组件,进行CFD计算得到流场;得到结构与流场的量化关系,进而分别对小流域和特征流域展开涡流组合分析;通过编程对基础域流场完成自动化修改,得到新型精细流场,并将新型流场作为入口进行下游流场CFD计算,将计算结果进行量化积分与分布特性分析,完成优势流场筛选。针对典型撕裂式搅混翼下的精细流场展开计算流体动力学(CFD)分析,开发了自动化建模及计算技术,并开展搅混翼结构参数与流场相关性分析。

    一种反应堆堆芯组件流域流场顺次重构的CFD加速计算方法

    公开(公告)号:CN113177371A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110433778.1

    申请日:2021-04-20

    Abstract: 本发明公开一种反应堆堆芯组件流域流场顺次重构的CFD加速计算方法,包括:按组件域入口流体流量大小对待计算流场数据的n个组件域进行排序;对第一个组件域进行计算流体动力学计算,得到其CFD网格的最终流场数据;对第一个组件域中CFD网格的最终流场数据进行重构,将重构结果作为第二个组件域CFD网格的初始流场数据;加载第二个组件域边界条件,对第二个组件域进行CFD计算,得到其CFD网格的最终流场数据;对第i个组件域中CFD网格最终流场数据进行重构,将重构结果作为第i+1个组件域的CFD网格初始流场数据;加载第i+1个组件域边界条件,对第i+1个组件域进行CFD计算,得到第i+1个组件域的CFD网格的最终流场数据。本发明根据流量接近的组件流场更为接近的原理,有效加快组件CFD计算速度。

    一种反应堆堆芯三维热工水力分析方法及系统

    公开(公告)号:CN119089810A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202410923330.1

    申请日:2024-07-10

    Abstract: 本发明提供了一种反应堆堆芯三维热工水力分析方法及系统,该方法包括:分析反应堆堆芯类型,划分外层网格和计算网格,建立守恒映射关系及传递方程组;对冷却剂的黏性引起的摩擦效应进行分解,并使用源项来表征由湍流交混引起的物理量的交换;对冷却剂通道内的流动和传热现象建立质量、动量、能量守恒方程构成的三维控制方程组,并结合传递方程组,形成完备矩阵方程组;设置反应堆堆芯的物理场边界条件、初始条件,并设定初场;对完备矩阵方程组进行迭代求解,得到热工水力参数。本发明进行热工水力分析可以求解横流分布及冷却剂通道内部更为精细的速度分布,显著改善了局部热工水力参数的预测能力,可用于更准确的热工水力分析。

    一种基于流动拟态与寻优及结构反向构建的设计方法

    公开(公告)号:CN115099170B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202210730050.X

    申请日:2022-06-24

    Abstract: 本发明提供了一种基于流动拟态与寻优及结构反向构建的设计方法,包括以下步骤:计算设备当前结构影响下的精细流动状态;对设备内流域精细流动状态进行量化模型构建;通过拟态构建流态的基因突变;开展流态的杂交;开展设备内流域所建立的不同流态的综合性能比较与寻优完成流态的自然选择;进行拟态方法与流态综合性能比较及寻优方法的动态调整;通过寻优选择的精细流态反向构建特征结构形成新型结构;开展流态与结构的优化确认。本发明通过流态模拟、寻优及结构反向构建等技术,进行复杂结构设备内部差异化构型与非均匀化布置等相关设计与优化。

    一种提高多孔介质模型对热工水力特性刻画能力的方法

    公开(公告)号:CN117454787A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311332306.2

    申请日:2023-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种提高多孔介质模型对热工水力特性刻画能力的方法,应用于热工水力状态研究技术领域。包括以下步骤:确定工业设备在各种工况下的热工水力参数变化范围;计算多孔介质模型黏性阻力系数和惯性阻力系数;进行空间范围标记、设备几何建模和网格划分;基于空间范围标记判断网格节点是否属于固体域并将网格节点所组成的区域设置成拟固体域或者拟流体域,以实际材料的物性为基础对拟域进行物性设置;计算等效导热系数,将热边界层对传热的影响附加在固体上;进行CFD计算。本发明通过对研究对象的不同空间位置,设置不同的阻力系数、孔隙率,在保有多孔介质模型优点的基础上提高对各项异性结构流动特性的刻画能力。

    一种基于流动拟态与寻优及结构反向构建的设计方法

    公开(公告)号:CN115099170A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210730050.X

    申请日:2022-06-24

    Abstract: 本发明提供了一种基于流动拟态与寻优及结构反向构建的设计方法,包括以下步骤:计算设备当前结构影响下的精细流动状态;对设备内流域精细流动状态进行量化模型构建;通过拟态构建流态的基因突变;开展流态的杂交;开展设备内流域所建立的不同流态的综合性能比较与寻优完成流态的自然选择;进行拟态方法与流态综合性能比较及寻优方法的动态调整;通过寻优选择的精细流态反向构建特征结构形成新型结构;开展流态与结构的优化确认。本发明通过流态模拟、寻优及结构反向构建等技术,进行复杂结构设备内部差异化构型与非均匀化布置等相关设计与优化。

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