一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台制造技术

本发明专利技术公开一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，涉及冷却系统性能分析技术领域，所述性能分析平台包括：管理模块，所述管理模块与前处理模块连接，用于输入非能动安全壳水膜冷却系统信息；前处理模块，所述前处理模块与计算模块连接，用于录入安全壳的几何信息；计算模块，所述计算模块与后处理模块连接，计算模块用于求解非能动安全壳水膜冷却系统的物理现象；后处理模块以及辅助模块

【技术实现步骤摘要】
一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台


[0001]本专利技术涉及冷却系统性能分析
，具体是一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台
。

技术介绍

[0002]非能动安全壳冷却系统在发生设计基准事故后的
72
小时内，利用自然通风冷却
、
水膜蒸发冷却等非能动方式即将安全壳热量排出
。
利用钢制安全壳作为一个传热表面，事故后产生的蒸汽在安全壳内表面冷凝并加热内表面，然后通过热传导将热量传递到钢壳体
。
[0003]现有技术中，如申请号为：
CN201721635507.X
中公开的名称为：用于安全壳热量非能动导出系统的试验装置，其中包括：安全壳模拟体；压缩空气供应系统与安全壳模拟体相连；氦气供应系统与安全壳模拟体相连；蒸汽供应系统与安全壳模拟体相连；换热管试验件置于安全壳模拟体内；强迫循环回路与换热管试验件相连形成能动热量导出循环；自然循环回路与换热管试验件相连形成非能动热量导出循环，强迫循环回路和自然循环回路可选择性地工作；数据采集系统用于采集安全壳模拟体内和强迫循环回路
、
自然循环回路上的参数
。
[0004]但是现有技术中，如申请号为：
CN201721635507.X
中提到的试验装置，在安全壳内的流动换热过程中，空气流道环腔内空气与水蒸气的自然对流
、
壁面水膜的流动换热
、
上升气流与下降水膜间的相互作用等物理过程，属于多物理场耦合问题，现有技术的试验装置无法进行相关的试验操作
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，以解决现有技术中的问题
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，所述性能分析平台包括：
[0008]管理模块，所述管理模块与前处理模块连接，用于输入非能动安全壳水膜冷却系统信息；
[0009]前处理模块，所述前处理模块与计算模块连接，用于录入安全壳的几何信息；
[0010]计算模块，所述计算模块与后处理模块连接，计算模块用于求解非能动安全壳水膜冷却系统的物理现象；
[0011]后处理模块以及辅助模块
。
[0012]优选地，所述管理模块进行项目信息
、
工作变量
、
相关配置文件以及一些默认参数的初始化工作，再输入项目待分析对象的信息
。
[0013]优选地，所述前处理模块对几何输入的项目分析对象，进行网格划分操作，且提供初始条件
、
边界类型和边界条件参数输入，求解参数
、
初边值
、
特定位置物理量监控自定义
输入
。
[0014]优选地，所述计算模块包括连续性方程
、
动量方程
、
能量方程
、
组分输运方程
、
湍流输运方程
、
欧拉多相流模型
、
水膜模型
、
蒸发模型；
[0015]其中，湍流输运求解方程为：
[0016][0017]G
k
和
G
b
分别表示由于平均速度梯度产生的湍动能和由于浮升力产生的湍动能；
[0018]组分输运方程为：
[0019][0020]能量方程为：
[0021][0022]上式中，
κ
为热导率，
S
T
为源项，等于：
[0023]液膜守恒方程为：
[0024][0025]上式中，
δ
表示液膜厚度，
U
为液膜平均速度，为梯度算子，
Sl
为源项；
[0026]蒸发模型的蒸发质量源为：
[0027]优选地，所述后处理模块允许用户查看特定点
、
线
、
截面处的物理量；可输出指定截面上的物理量云图，以及环腔内速度流线图；可按照用户要求实时输出报告
。
[0028]所述后处理模块的预定义输出主要包括水膜分布，输出壁面水膜以及其上个物理量分布
。
[0029]所述后处理模块还可根据用户自行定义所需要监控点的坐标和变量进行自定义输出
。
[0030]优选地，所述辅助模块包括储存物理模型和数值算法的理论手册
、
仿真分析最佳实践导则，为用户提供程序使用帮助
。
[0031]优选地，所述性能分析平台的结果采用单项验证和复合案例验证的方式，用于确保准确性
。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]1、
本专利技术性能分析平台，设置有管理模块
、
前处理模块
、
计算模块
、
后处理模块和辅助模块，分析各模块之间的物理场耦合关系，并进行主要物理量的分析输出，分析水膜的变化情况，合理分析得到实际安全壳冷却系统的环腔温度场变化，有利于安全壳冷却系统后续的设计开发；
[0034]2、
本专利技术性能分析平台，整体的结构简单，分析操作过程方便，对非能动安全壳水膜冷却系统的分析操作更加准确可靠，贴合实际非能动安全壳水膜冷却系统实际工作状
态，分析结果得到验证，准确度高，适合非能动安全壳水膜冷却系统分析使用
。
附图说明
[0035]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明
。
[0036]图1是本专利技术非能动安全壳冷却系统的结构示意图；
[0037]图2是本专利技术性能分析平台的示意图；
[0038]图3是本专利技术性能分析平台的工作流程图；
[0039]图4是本专利技术环腔的截面参数示意图；
[0040]图5是本专利技术网格划分示意图；
[0041]图6是本专利技术计算模块中的耦合关系示意图
。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0043]一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，如图1所示，非能动安全壳冷却系统包括钢安全壳，钢安全壳的外侧设置有屏蔽厂房，屏蔽厂房内且位于钢安全壳外侧设置有空气导流板，形成空气流道环腔，屏蔽厂房上开设有空气入口，且位于空气入口的外侧固定设有用于遮挡的百叶窗，屏蔽厂房的顶部开设有空气出口，屏蔽厂房上设置有储存箱，储存箱内蓄满水，而后由重力将水输到安全壳上方
。
[0044本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，其特征在于，所述性能分析平台包括：管理模块，所述管理模块与前处理模块连接，用于输入非能动安全壳水膜冷却系统信息；前处理模块，所述前处理模块与计算模块连接，用于录入安全壳的几何信息；计算模块，所述计算模块与后处理模块连接，计算模块用于求解非能动安全壳水膜冷却系统的物理现象；后处理模块以及辅助模块
。2.
根据权利要求1所述的一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，其特征在于，所述管理模块进行项目信息
、
工作变量
、
相关配置文件以及一些默认参数的初始化工作，再输入项目待分析对象的信息
。3.
根据权利要求2所述的一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，其特征在于，所述前处理模块对几何输入的项目分析对象，进行网格划分操作，且提供初始条件
、
边界类型和边界条件参数输入，求解参数
、
初边值
、
特定位置物理量监控自定义输入
。4.
根据权利要求3所述的一种非能动安全壳水膜冷却性能分析平台，其特征在于，所述计算模块包括连续性方程
、
动量方程
、
能量方程
、
组分输运方程
、
湍流输运方程
、
欧拉多相流模型
、
水膜模型
、
蒸发模型；其中，湍流输运求...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅彦国，符凯，
申请(专利权)人：上海积鼎信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：