[發明專利]模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法

有效

• 申請號: 201610001360.2
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN106610917B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 黃美;趙媛媛;歐陽曉平;湯建楠;張志儉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13;G06F17/12;G06Q50/06
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1.一種模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法，其特征在于，所述方法包括以下幾步：

(1)簡化壓水堆堆芯冷卻劑流道中冷卻劑的對流傳熱為一維問題，認為燃料棒對冷卻劑的加熱為對流擴散方程中的源項；

(2)利用新引進的變量v對一維非穩態對流擴散方程的對流項進行降階，將一個含有二階導數一個變量兩個自變量的偏微分方程變成一個只含有一階導數兩個變量兩個自變量的偏微分方程組；

一維非穩態對流擴散方程的表達式如下：

其中，T為溫度，ρ為密度，t為時間，u為速度，S為熱源，x表示空間位置，Г為熱擴散系數；

引入變量v：

得到方程組：

(3)對方程組中的兩個方程分別關于時間和空間進行積分以得到兩變量在時間及空間上的關系；

確定時間步長Δt，以k，k+1，k+2……表示各個節點，利用上標0,1,2…，j，…表示各節點處溫度或溫度梯度的時間維度；

這樣就通過積分得到了關系式：

其中，p＝1,2，表示表示

通過上述關系式即可得到空間任意一點與k節點處之間的關系。

2.根據權利要求1所述的一種模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法，其特征在于，步驟(2)中新引進的變量v能夠使方程中T的二階導數變為新引進變量的一階導數表達式，并且變量v具有物理意義，使得新方法具有全局求解的特點。

3.根據權利要求1所述的一種模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法，其特征在于，步驟(3)確定了兩點之間的關系后，通過遞推即可通過關系表達式一一求出各個節點處溫度和溫度梯度的值。

4.根據權利要求1所述的一種模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法，其特征在于，步驟(3)的求解過程中，所求溫度和溫度梯度只與一半的邊界條件有關，與距離上的分割數無關。

5.根據權利要求1所述的一種模擬啟堆時堆芯流道內冷卻劑溫度變化的新型計算方法，其特征在于，在求解各個節點處的溫度和溫度梯度時，計算機運行計算的矩陣方程始終是一階的，計算速度快。