池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法技术方案

本发明专利技术提供了一种池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法，将冷却回路使用一维系统程序来进行计算，在Fluent三维计算程序中进行一回路的计算，利用DLL的特性，使用UDF作为接口将Fortran系统程序计算的冷却回路结果与Fluent中计算的主回路结果实时交换，更新一、二回路交界处两边的边界条件，使得计算结果能够充分反映各回路之间的影响，获得各个工况下一回路更详细准确的温度场分布情况，在很大程度上减少计算资源的需求，提高计算资源的使用效率，进而实现较为详细的快堆三维瞬态数值模拟。三维瞬态数值模拟。三维瞬态数值模拟。

【技术实现步骤摘要】
池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法


[0001]本专利技术涉及计算机模拟
，具体涉及一种基于三维计算程序Fluent中的UDF和一维系统程序动态数据库DLL，对三维CFD程序与一维系统程序进行耦合，以实现池式钠冷快堆多热阱并行冷却回路热工水力瞬态计算的分析方法。

技术介绍

[0002]快堆能够消耗热中子堆产生的核废料，利用自然界中广泛存在的不易裂变核素产生热能，是目前六种第四代反应堆中相对而言技术最成熟、运行经验最丰富的堆型。但是快堆的结构十分复杂，冷却剂在反应堆中的流动难以完全捕捉，以实验快堆CEFR为例，CEFR一回路采用池式结构，堆芯、一回路设备都在主容器内，液态金属钠作为一回路冷却剂和二回路载热剂。堆本体呈一体化布置，包括堆芯、各类堆内组件、堆容器及堆内构件、控制棒驱动结构、一回路主循环泵、中间热交换器、事故余热排出系统的独立热交换器、堆内换料系统及设备、堆顶固定屏蔽和堆内参数测量装置等。主容器上部是氩气腔体，隔绝一回路钠和外部大气。一回路有两条并联的环路，每条环路上有一台主循环泵和两台中间热交换器。反应堆主容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法，池式快堆包括快堆主回路和冷却回路，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对主回路中的设备本体进行三维模型建模，对主回路热交换器流体域、实现主回路与冷却回路之间传热的换热管道以及冷却回路模型在一维系统程序中进行建模；步骤二、编译一维系统程序动态数据库，所述一维系统程序动态数据库用于存储并计算冷却回路模型的换热功率；编写UDF，所述UDF用于获取主回路热交换器三维模型入口温度和流量；步骤三、利用UDF在Fluent三维计算程序中实时计算获取主回路热交换器三维模型入口温度和流量，并调用所述一维系统程序动态数据库，利用一维系统程序根据主回路热交换器三维模型入口温度和流量对热交换器的换热功率进行计算，并更新所述一维系统程序动态数据库；步骤四、UDF调用一维系统程序动态数据库，并将所述换热功率作为主回路和冷却回路之间的换热边界条件，回传至Fluent三维计算程序，进行池式快堆主回路的热工水力瞬态计算。2.根据权利要求1所述的池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法，其特征在于，所述步骤一包括：对主回路与冷却回路换热边界相关的设备本体进行三维模型建模，所述设备本体包括堆芯、主泵、独立热交换器壳体、中间热交换器壳体及堆内相关支承构件。3.根据权利要求1所述的池式快堆多热阱并行冷却三维CFD与系统程序耦合分析方法，其特征在于，所述步骤三包括：一维系统程序根据接收的主回路热交换器三维模型入口流量和温度计算冷却回路的流量；计算出主回路热交换器流体域以及冷却回路的出口温度；根据计算出的温度以及流量信息获取热交换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆道纲，郭劲松，张钰浩，隋丹婷，张学渊，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：