【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反应堆热工水力，更具体的说是涉及一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法。
技术介绍
1、堆芯作为反应堆核心，改善其流动与传热，有利于保证核电站的经济性与安全性。搅混翼作为驱动堆芯冷却剂搅混的关键装置，加强了燃料组件间流场的搅混效果。对搅混翼结构的研究以及棒束域精细流场的分析，有助于改善搅混翼形状，降低堆内流场热点因子，从而提升核电站的经济性和安全性。
2、目前，针对搅混翼的实验研究，大多采用ldv、piv、tr-piv、lif等实验方案，研究了不同型式搅混翼下横向的速度、涡量、流动阻力、传热等状态特性。研究发现格架上下游横向速度相差大，格架下游湍流强度较大。搅混翼对格架下游10dh范围内的影响很大，且搅混翼偏折角度与搅混效率相关性较强。在靠近格架下游处，搅混格架对流场分布有很明显地影响，格架近场以格架搅混效应影响为主，格架远场以雷诺数效应影响为主。但对搅混翼结构的各参数对流场特性的影响规律、搅混翼下游漩涡流动规律以及漩涡之间的相互影响研究较少。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，包括以下步骤：
4、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；
5、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；
6、通过编
7、可选的，新型精细流场构建方法有两种技术方案；方案一：筛选出子通道优势流场，将多个优势流场组合成几何模型下的流场，共形成多种特征流域新型精细流动状态；方案二：对原有流场进行修改。在较大流域中，旋转其中形状位置阻碍通道间流动的漩涡，即漩涡的长轴与x轴的夹角约等于0度或90度，通过旋转将夹角改为45度。
8、可选的，在方案二中，利用python对原流场出口参数进行读取修改，以左右通道的中心值为旋转中心，分别改变流场的x值和y值，其他参数保持不变，其中θ为逆时针旋转角度：
9、x'＝(x-xleft)cosθ-(y-yleft)sinθ+xleft (1)
10、y'＝(x-xleft)sinθ+(y-yleft)sinθ+yleft (2)
11、其中x、y表示流场中x、y方向的位置坐标，xleft表示左侧子通道中心坐标，yleft表示右侧子通道中心坐标，x'、y'表示改变后的坐标值。
12、其次计算出流场中每个点的横流速度方向与x轴正方向夹角α，计算方案如下：
13、
14、其中vx、vy分别表示流场中x、y方向速度。
15、逆时针旋转θ，x、y方向速度需同时改变为：
16、vx'＝vxy×cos(α-θ) (4)
17、vy'＝vxy×sin(α-θ) (5)
18、其中vxy表示(x,y)位置的横流速度。vx'、vy'分别表示流场中改变后x、y方向速度。
19、可选的，将归一化最大温度且归一化横流速度同时小于0.3的流场归纳为优势流场，将归一化最大温度大于0.4且归一化横流速度大于0.6的流场归纳为优势流场。
20、可选的，计算流畅选用计算流体力学软件ansys fluent进行堆芯精细化热工水力的计算，在流体力学软件ansys fluent中应用rsm模型。
21、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，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。在研究结果的基础上提出一种新方案，设计构建新型精细流场，通过最大温度、平均横流速度、压降以及横流流态指标对新型精细流场涡流特性进行分析，为搅混翼设计及流场精细化构型提供依据。
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1.一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，针对新型精细流场构建方法提出了两种技术方案：
3.根据权利要求2所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，在方案二中，利用Python对原流场出口参数进行读取修改，以左右通道的中心值为旋转中心，分别改变流场的x值和y值，其他参数保持不变，其中θ为逆时针旋转角度：
4.根据权利要求1所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，在筛选流场时，其特征在于，将归一化最大温度且归一化横流速度同时小于0.3的流场归纳为优势流场，将归一化最大温度大于0.4且归一化横流速度大于0.6的流场归纳为优势流场。
5.根据权利要求1所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，其特征在于，计算流场选用计算流体力学软件ANSYS FLUENT进行堆芯精细化热工水力的计算，在流体力学软件ANSYS FLUENT中应用RSM模型。
【技术特征摘要】
1.一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，针对新型精细流场构建方法提出了两种技术方案：
3.根据权利要求2所述的一种压水堆燃料棒束域精细流态模拟计算方法，在方案二中，利用python对原流场出口参数进行读取修改，以左右通道的中心值为旋转中心，分别改变流场的x值和y值，其他参数保持不变，其中θ为逆时针旋转角度：
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓晴，陈广亮，张运生，倪嘉斌，钱浩，罗程，刘春鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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