一种铅铋堆系统热耦合计算方法技术方案

本发明专利技术属于核反应堆安全分析领域，具体公开了一种铅铋堆系统热耦合计算方法，包括稳态计算和瞬态计算，稳态计算结果是瞬态计算的初值条件，瞬态计算前需先进行稳态计算。本发明专利技术提出的计算方法考虑了靶区和堆区之间的实时热量传递，对于事故工况的描述更精细；基于本计算方法开发的软件可用于研究事故工况下加速器驱动的次临界铅铋堆系统靶、堆之间的热耦合特性及其对整个系统安全性的影响，为系统的设计及优化提供参考；兼顾局部细节描述与整体计算效率，既能有效描述边界处热量传递对整个系统的影响，又不至于计算效率过低(如全系统三维建模)，有利于设计方案的快速迭代；整个软件系统可具有完备的自主知识产权。件系统可具有完备的自主知识产权。件系统可具有完备的自主知识产权。

【技术实现步骤摘要】
一种铅铋堆系统热耦合计算方法


[0001]本专利技术涉及核反应堆安全分析领域，具体为一种铅铋堆系统热耦合计算方法。

技术介绍

[0002]铅铋堆是四代堆六种候选堆型之一，具有良好的发展前途。当前，人们对铅铋堆的研究可分为两类：一类是侧重供能供电的临界堆，另一类是侧重乏燃料嬗变的次临界堆，本专利技术主要针对次临界铅铋堆。
[0003]次临界铅铋堆需依靠外源中子来维持裂变反应，外源中子一般由加速器轰击散裂靶产生。次临界铅铋堆作为包层围绕在散裂靶外侧，两者之间有结构边界，结构边界之间设有间隙，并填充氦气进行隔热。铅铋堆和散裂靶内部均产生高功率热源，热量由各自独立的冷却系统带走。
[0004]当前，对次临界铅铋堆进行热工水力分析时，一般将靶区和堆区耦合边界当作绝热处理，进而用专用软件分别对靶系统或堆系统进行单独分析，而很少考虑靶区和堆区之间的热量传递。在正常运行工况下，由于散裂靶和反应堆之间温差较小，且有间隙隔热，这种绝热假设是合理的。然而，在进行靶堆耦合事故分析时，由于两者之间温差增加，绝热假设不够保守。例如：散裂靶失流事故，靶系统冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅铋堆系统热耦合计算方法，其特征在于，包括稳态计算和瞬态计算，稳态计算结果是瞬态计算的初值条件，瞬态计算前需先进行稳态计算，具体计算步骤如下：S1、稳态计算：S11、各参数初始化；S12、根据上一迭代步计算的靶区和堆区之间换热量(初始值设为0)，调用堆系统计算单元开展稳态计算，得到堆系统的温度场和流量分布；S13、根据上一迭代步计算的靶区和堆区之间换热量(初始值设为0)，调用靶系统计算单元开展稳态计算，得到靶系统的温度场和流量分布；S14、将上述计算的靶区和堆区入口温度、流量作为边界条件，调用靶
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堆边界计算单元开展稳态计算，得到靶区和堆区之间的换热量；S15、判断本次计算的换热量与上次计算的换热量的相对差值是否满足收敛条件，若不满足，则将此次计算的换热量作为输入条件，重复上述计算；若满足，则结束计算；S2、瞬态计算：S21、进行稳态计算，得到稳态工况下的各参数分布；S22、根据上一时间步计算的靶区和堆区之间的换热量，调用堆系统计算单元开展第一个时间步的瞬态计算，得到堆系统的温度场和流量分布；S23、根据上一时间步计算的靶区和堆区之间的换热量,调用靶系统计算单元开展第一个时间步的瞬态计算，得到靶系统的温度场和流量分布；S24、将上述计算的本时间步的靶区和堆区入口温度、流量作为边界条件，调用靶
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堆边界计算单元开展瞬...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈康，汤春桃，林千，钱雅兰，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：