[發(fā)明專利]一種快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911310579.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN111090943B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭蘇萱;蔡銀宇;盧旭;周志鋒;劉天才;楊文;胡長軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/18
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方法及系統(tǒng)，所述方法包括：以第一預(yù)設(shè)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，計(jì)算出每一組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，將各組件的中心棒束的中心坐標(biāo)以第一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)；以第二預(yù)設(shè)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，基于各組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，計(jì)算出各組件中每一棒束的中心坐標(biāo)，將各棒束的中心坐標(biāo)以第二預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)；根據(jù)圍成當(dāng)前子通道的棒束的中心坐標(biāo)計(jì)算當(dāng)前子通道的中心坐標(biāo)，將各子通道的中心坐標(biāo)以第三預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)。本發(fā)明的全堆子通道幾何建模方法可以解決快堆堆芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相關(guān)位置坐標(biāo)難以表示及熱工流體大規(guī)模并行計(jì)算所需幾何信息困難的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反應(yīng)堆幾何建模技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種用于快堆熱工流體并行模擬的快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

快中子反應(yīng)堆堆芯通常由幾十/幾百個(gè)組件構(gòu)成，每個(gè)組件由幾十/幾百個(gè)燃料棒組成，排列成六邊形，堆芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)全堆芯精確到每個(gè)子通道的熱工流體模擬，在對(duì)快堆六邊形組件進(jìn)行子通道劃分，并對(duì)堆芯內(nèi)所有棒束、組件和子通道進(jìn)行編號(hào)后，需要完成快堆的幾何建模，即根據(jù)用戶輸入的組件間距、棒束半徑及間距等信息，計(jì)算出每個(gè)組件、棒束和子通道的中心位置坐標(biāo)。求解出的坐標(biāo)參數(shù)，這對(duì)于熱工精確求解計(jì)算以及結(jié)果輸出都是不可或缺的。快堆的幾何建模非常具有挑戰(zhàn)性，目前還沒有可用于快堆熱工流體并行模擬的快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方法及系統(tǒng)，以解決快堆堆芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相關(guān)位置坐標(biāo)難以表示以及熱工流體大規(guī)模并行計(jì)算所需幾何信息困難的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種快中子反應(yīng)堆全堆子通道幾何建模方法，包括：

以第一預(yù)設(shè)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，計(jì)算出每一組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，并按第一預(yù)設(shè)坐標(biāo)系和第二預(yù)設(shè)坐標(biāo)系的位置關(guān)系對(duì)每一組件的中心棒束的中心坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后，以第一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)；

以第二預(yù)設(shè)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，基于各組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，計(jì)算出各組件中每一棒束的中心坐標(biāo)，將各棒束的中心坐標(biāo)以第二預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)；

根據(jù)圍成當(dāng)前子通道的棒束的中心坐標(biāo)計(jì)算當(dāng)前子通道的中心坐標(biāo)，將各子通道的中心坐標(biāo)以第三預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)。

其中，所述計(jì)算出每一組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，具體為：

按照組件所在層逐層計(jì)算出每一組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，計(jì)算時(shí)首先計(jì)算出預(yù)設(shè)軸線上組件的中心棒束的中心坐標(biāo)，然后以預(yù)設(shè)軸線為基準(zhǔn)，采用定比分點(diǎn)公式，計(jì)算出預(yù)設(shè)軸線間組件的中心棒束的中心坐標(biāo)。

其中，第一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的成員變量包括：當(dāng)前組件全局編號(hào)、當(dāng)前組件所在層號(hào)、當(dāng)前組件的中心棒束的橫坐標(biāo)以及當(dāng)前組件的中心棒束的縱坐標(biāo)。

其中，所述計(jì)算出各組件中每一棒束的中心坐標(biāo)，包括：

根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)坐標(biāo)系與所述第二預(yù)設(shè)坐標(biāo)系的相對(duì)位置關(guān)系，將當(dāng)前組件的中心棒束的中心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為全局坐標(biāo)；

通過下式，根據(jù)當(dāng)前組件中各棒束所在層，逐層計(jì)算出當(dāng)前組件中位于預(yù)設(shè)軸向上的各棒束的中心坐標(biāo):

(a1′+(L-1)×dx，a2′+(L-1)×dy)

其中，a1′為當(dāng)前組件的中心棒束對(duì)應(yīng)的全局坐標(biāo)的橫坐標(biāo)，a2′為當(dāng)前組件的中心棒束對(duì)應(yīng)的全局坐標(biāo)的縱坐標(biāo)，L為當(dāng)前棒束所在層數(shù)，dx、dy分別為對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)軸線位置上的特征間距，dx、dy根據(jù)當(dāng)前組件中棒束中心間距得出；

以預(yù)設(shè)軸線為基準(zhǔn)，通過下式，計(jì)算出預(yù)設(shè)軸線間棒束的中心坐標(biāo)：