【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核反应堆工程，尤其涉及一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法及系统。
技术介绍
1、核电厂中反应堆发生严重事故时，堆芯中放射性裂变产物将以蒸气以及气溶胶形式从堆芯中释放到安全壳内。严重事故之后，非能动安全壳热量导出系统(passivecontainment cooling system，psc)开始运行排出壳内热量，此时pcs系统的冷凝换热过程通常发生在安全壳的气相空间环境中，而气相中弥散着大量的放射性气溶胶颗粒，伴随着pcs系统的换热管管外冷凝过程的进行，环境中的放射性气溶胶颗粒向换热管表面沉积。
2、由于气溶胶颗粒很小，同时其所处的环境为高温高压高湿的环境，直接测量气溶胶的沉积行为难度较大，因此亟需一种能够方便评估和预测放射性气溶胶的沉积行为的手段，为核事故应急管理提供科学依据和数据支持。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术目的之一在于提供一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，以解决直接判断安全壳内放射性气溶胶的沉积行为时存在难度大的问题。本专利技术目的之二在于提供一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断系统，以通过了解安全壳内水蒸气的冷凝过程，实现研究和分析放射性气溶胶的沉积行为。
2、本专利技术第一方面提供了一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，所采用的技术方案是：
3、一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，所述方法包括：
4、实时获取安全壳内的换热器管外壁上的水蒸气的冷凝量
5、基于水蒸气的冷凝量，结合气溶胶的扩散泳沉积机制，判断所述安全壳内的换热器管外壁上的气溶胶由于蒸气冷凝导致的沉积行为。
6、作为优选方案之一，所述实时获取安全壳内的换热器管外壁上的水蒸气的冷凝量包括：
7、实时测量所述安全壳内的热工参数；
8、根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率；
9、基于水蒸气的动态冷凝率，得到每个时刻下所对应的水蒸气的冷凝量。
10、作为优选方案之一，所述实时测量所述安全壳内的热工参数包括：
11、实时测量所述安全壳内流体的温度；
12、实时测量所述换热器管外壁的壁面温度；
13、实时测量所述安全壳内水蒸气的相对湿度；
14、实时测量所述安全壳内流体的总压。
15、作为优选方案之一，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
16、水蒸气冷凝关系包括第一冷凝公式，所述第一冷凝公式为
17、
18、其中，m&为冷凝率；f1为取值运算，用于确定水蒸气的冷凝率；w∞为安全壳内不凝性气体质量份额；wi为气液交界面不凝性气体质量份额；cp,l为液态水的热容；ti为气液交界面的温度；tw为壁面温度；prl为液态水的普朗特数；hfg为相变潜热。
19、作为优选方案之一，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
20、基于所述流体的温度、所述相对湿度和所述流体的总压，得到所述w∞；
21、基于所述tw，初始设定所述ti；
22、根据所述w∞、所述tw及初始设定后的所述ti，结合水蒸气冷凝关系，得到所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额；
23、基于所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额，更新校正所述ti；
24、根据所述w∞、所述tw及更新校正后的所述ti，结合水蒸气冷凝关系，得到所述wi；
25、结合所述第一冷凝公式，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率。
26、作为优选方案之一，所述根据所述w∞、所述tw及初始设定后的所述ti，结合水蒸气冷凝关系，得到所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额：
27、水蒸气冷凝关系包括第二冷凝公式，所述第二冷凝公式为
28、
29、其中，f2为取值运算，用于确定气液交界面不凝性气体的实际质量份额；w∞为安全壳内不凝性气体质量份额；wi为气液交界面不凝性气体质量份额；cp,l为液态水的热容；ti为气液交界面的温度；tw为换热器管外壁的温度；prl为液态水的普朗特数；hfg为相变潜热。
30、作为优选方案之一，所述基于所述流体的温度、所述相对湿度和所述流体的总压，得到所述w∞包括：
31、基于所述流体的温度，得到所述安全壳内水蒸气的饱和蒸气压；
32、基于所述相对湿度和所述饱和蒸气压，得到所述安全壳内水蒸气的分压；
33、基于所述流体的总压和水蒸气的分压，得到所述w∞。
34、作为优选方案之一，所述基于所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额，更新校正所述ti包括：
35、根据所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额，获取气液交界面水蒸气的实际分压及当前温度；
36、判断所述当前温度是否满足误差计算条件，在所述当前温度不满足误差计算条件的情况下，更新校正所述ti。
37、作为优选方案之一，判断所述当前温度是否满足误差条件，在所述当前温度不满足误差条件的情况，更新校正所述ti包括：
38、所述误差条件为：
39、(ti,n-ti)/ti<1％， (3)
40、其中，ti,n为气液交界面的当前温度；ti为气液交界面的温度；
41、所述ti的更新校正的方式为：
42、ti＝ti+0.5(ti,n-ti)， (4)
43、其中，ti,n为气液交界面的当前温度；ti为气液交界面的温度。
44、本专利技术第二方面提供了一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断系统，包括：
45、流体温度测点，被配置为安装在安全壳内，用于实时测量所述安全壳内流体的温度；
46、壁面温度测点，被配置为安装在换热器管外壁上，用于实时测量所述换热器管外壁的壁面温度；
47、流体湿度测点，被配置为安装在安全壳内，用于实时测量所述安全壳内水蒸气的相对湿度；
48、流体压力测点，被配置为安装在安全壳内，用于实时测量所述安全壳内流体的总压；
49、控制系统，分别与所述流体温度测点、壁面温度测点、流体湿度测点和流体压力测点连接；
50、所述控制系统，用于实时接收所述流体的温度、壁面温度、相对湿度和总压，以实时计算所述安全壳内的换热器管外壁上的水蒸气的冷凝量，并基于水蒸气的冷凝量，结合反应堆核安全源项分析的数据以及气溶胶的扩散泳沉积机制，判断所述安全壳内的换热器管外壁上的气溶胶由于蒸气冷凝导致的沉积行为。
51、与现有技术相比，本申请包括以下优点：
52、本专利技术实施例提出一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述实时获取安全壳内的换热器管外壁上的水蒸气的冷凝量包括：
3.如权利要求2所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述实时测量所述安全壳内的热工参数包括：
4.如权利要求3所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
5.如权利要求4所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
6.如权利要求5所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，根据所述W∞、所述Tw及初始设定后的所述Ti，结合水蒸气冷凝关系，得到所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额：
7.如权利要求5所述的
8.如权利要求5所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述基于所述气液交界面不凝性气体的实际质量份额，更新校正所述Ti包括：
9.如权利要求8所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，判断所述当前温度是否满足误差条件，在所述当前温度不满足误差条件的情况，更新校正所述Ti包括：
10.一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述实时获取安全壳内的换热器管外壁上的水蒸气的冷凝量包括：
3.如权利要求2所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述实时测量所述安全壳内的热工参数包括：
4.如权利要求3所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
5.如权利要求4所述的一种安全壳内气溶胶蒸气冷凝沉积行为的判断方法，其特征在于，所述根据各个时刻下的所述热工参数，结合水蒸气冷凝关系，得到所述换热器管外壁上的水蒸气的动态冷凝率包括：
6.如权利要...
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