一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法和装置制造方法及图纸

技术编号:46607512 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:07
本申请公开了一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法和装置,涉及控制棒驱动线落棒行为仿真技术领域,本申请基于计算流体动力学、多体动力学理论,通过结构网格和动网格层铺技术处理控制棒落棒过程的流体边界更新,采用模态综合法和赫兹接触模型处理大长径比运动部件柔性和接触摩擦问题,计算影响落棒仿真精确度的关键因素:流体阻力和机械摩擦阻力,通过单向数据传递实现流固耦合,实现了控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合,提高了仿真结果准确性,减少对样机试验的依赖程度,为研究反应堆控制棒驱动线落棒行为提供了技术依据。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及控制棒驱动线落棒行为仿真,具体涉及一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法和装置


技术介绍

1、反应堆控制棒驱动线是反应堆控制和核安全保护的重要执行机构,在事故工况运动部件可依靠自身重力快速插入堆芯实现紧急停堆,其结构完整性和功能可靠性至关重要。驱动线在不同工况下的落棒行为,尤其是落棒时间,是驱动线设计考核和功能验证的重要指标。

2、随着cae技术和计算机硬件的逐渐发展,研究者采用数值分析方法对控制棒驱动线的落棒过程开展研究,具有成本低、效率高、适应性强等优点。落棒仿真研究主要的技术路径包括:将结构复杂的驱动线简化为一维模型,基于流体阻力理论计算公式建立一维动力学模型,或者采用机械摩擦阻力系数、水力阻力系数计算不同落棒历程时的阻力,编制专用分析程序进行落棒时间的计算;部分研究者采用cfd动网格技术对驱动线内部流道进行建模求解,通过流场瞬态分析计算落棒时间;采用理论方法或有限元分析方法对落棒期间的接触力、机械摩擦力进行计算。上述方法在落棒仿真精度上已得到了初步的验证,但基于理论的求解方法对于结构的简化、假设较多,对复杂结构的适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的对驱动线零部件进行三维建模,并在计算流体动力学前处理软件中处理和简化三维模型,提取流体区域,包括:

3.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的将完整的流体区域切分为若干运动区域和静止区域,对各个流体区域绘制结构网格或非结构网格,将网格导入计算流体动力学求解软件中完善网格和求解设置,包括:

4.根据权利要求3所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真...

【技术特征摘要】

1.一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的对驱动线零部件进行三维建模,并在计算流体动力学前处理软件中处理和简化三维模型,提取流体区域,包括:

3.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的将完整的流体区域切分为若干运动区域和静止区域,对各个流体区域绘制结构网格或非结构网格,将网格导入计算流体动力学求解软件中完善网格和求解设置,包括:

4.根据权利要求3所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述udf函数功能包括:

5.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的将简化的三维模型导入多体动力学仿真平台,定义部件相对位置和约束,建立落棒仿真三维刚体模型,包括:

6.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动线落棒行为三维流固耦合仿真方法,其特征在于,所述的将运动部件柔性化处理,替换对应的刚体模型建立三维刚柔耦合分析模型,设置赫兹接触碰撞模型和摩擦力模型,包括:

7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:田长庆罗英杜华颜达鹏朱紫豪刘佳李国栋高志新莫锦涛段春辉王晓童李长香陈训刚谭佳琦王姚志豪
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:

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