一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法及系统，涉及核反应堆热工水力系统分析技术领域，包括：根据气冷反应堆热工水力系统特性，建立控制体的基本数学模型；在有限差分前对守恒微分方程进行初步处理；采用交错网格划分控制体，对流项采用一阶迎风方案，导热项采取中心差分，时间项采用向前差分，使用全隐方法离散微分方程；对于所有控制体，建立非线性方程组，并基于牛顿迭代法求解；判断牛顿迭代法求解是否收敛，判断截断误差是否符合条件；收敛则输出结果，不收敛则判断是否调整时间步长，并继续迭代计算，输出收敛结果。本发明专利技术应用到气冷堆系统分析程序中，大大缩短计算时间，提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核反应堆热工水力系统分析，具体为一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法及系统。

技术介绍

1、气冷堆以气体作为冷却剂在反应堆内传递热量。最初的气冷堆以天然铀为燃料，石墨为慢化剂，二氧化碳为冷却剂，堆芯出口冷却剂温度受限。改进型气冷堆以二氧化铀为燃料，堆芯出口温度提高，发电效率提高。为进一步提升气冷堆性能，改进冷却剂和堆芯材料，20世纪50年代开始研究高温气冷堆。高温气冷堆根据燃料形式不同，可分为球床式和棱柱式高温气冷堆。球床式高温气冷堆采用氦气作为冷却剂，石墨作为慢化剂，triso包覆颗粒作为燃料元件，固有安全性好，堆芯出口温度高。

2、常用的高温气冷堆热工水力系统分析程序如tinte、thermix等，在对流体参量如温度、压力、速度的求解过程中需要进行大量相互迭代过程。为提高流体热工水力特性计算效率，考虑建立数学模型并进行整体全隐瞬态求解，减少温度、压力、速度等变量之间迭代过程。全隐式数值解法对比显式以及半隐式算法，更加稳定，且计算时间步长不受courant条件的限制。

3、经调研，目前鲜有公开成果介绍气冷反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：根据流道横截面积变化以及流动阻力建立适用于气冷反应堆热工水力系统分析的基本数学模型；

3.如权利要求2所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：所述在有限差分前对守恒微分方程进行初步处理是将动量方程僢态项和对流项展开，并将质量守恒方程代入得到非守恒形式的动量方程，表达式为：

4.如权利要求3所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：所述采用交错网格划分控制体是将...

【技术特征摘要】

1.一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：根据流道横截面积变化以及流动阻力建立适用于气冷反应堆热工水力系统分析的基本数学模型；

3.如权利要求2所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：所述在有限差分前对守恒微分方程进行初步处理是将动量方程僢态项和对流项展开，并将质量守恒方程代入得到非守恒形式的动量方程，表达式为：

4.如权利要求3所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：所述采用交错网格划分控制体是将流体标量压力、密度、温度设定在控制体中心，将流体矢量速度设定在控制体边界，能量方程以及质量方程在(xj,xj+1)上进行差分，动量方程在(xk,xl)上进行差分；

5.如权利要求4所述的一种气冷反应堆热工水力系统的全隐瞬态分析方法，其特征在于：所述对于所有控制体，建立非线性方程组，表达式为：

6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，汪景新，李雪琳，王朗，刘嵩阳，罗勇，周勤，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：