[發明專利]壓力容器的臨界熱通量的評估方法、系統、介質及設備

有效

• 申請號: 202010591547.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111753473B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王凡;程俊杰;林樺;王亮亮
• 申請（專利權）人: 國核自儀系統工程有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;張冉

1.一種壓力容器的臨界熱通量的評估方法，其特征在于，所述評估方法包括：

獲取評估參數，所述評估參數包括評估位置處的物性參數以及所述壓力容器的結構參數；其中，所述評估位置為所述壓力容器的壁面上的預設位置；

根據所述評估參數分別計算所述壓力容器的切向熱通量以及徑向熱通量；

根據所述切向熱通量以及所述徑向熱通量評估所述壓力容器的臨界熱通量；

所述壓力容器包括下封頭，所述評估位置位于所述壓力容器的下封頭的弧形壁面上；

所述切向熱通量為與所述評估位置與中心點的連線相垂直的方向的熱通量；其中，所述中心點為所述下封頭的弧形壁面的中心；

所述徑向熱通量為與所述評估位置與中心點的連線相一致的方向的熱通量。

2.如權利要求1所述的壓力容器的臨界熱通量的評估方法，其特征在于，

根據所述評估參數分別計算所述壓力容器的切向熱通量以及徑向熱通量的步驟包括：

根據所述評估參數計算所述評估位置處的宏液膜厚度、氣泡長度以及宏液膜內的液相流速，并利用所述宏液膜厚度、所述氣泡長度以及所述宏液膜內的液相流速計算所述切向熱通量；

根據所述評估參數計算氣泡貼壁滯留時間、兩相邊界層厚度以及空泡份額，并利用所述氣泡貼壁滯留時間、所述兩相邊界層厚度以及所述空泡份額計算所述徑向熱通量；

和/或，

所述根據所述切向熱通量以及所述徑向熱通量評估所述壓力容器的臨界熱通量的步驟包括：

將所述切向熱通量以及所述徑向熱通量進行加和，以得到所述壓力容器的臨界熱通量。

3.如權利要求1所述的壓力容器的臨界熱通量的評估方法，其特征在于，所述評估方法還包括：

根據所述臨界熱通量為所述壓力容器外壁的不同位置劃分不同的冷卻等級，以使所述壓力容器內的熔融物衰變局部熱流不超過所述臨界熱通量；

和/或，

根據所述臨界熱通量調整所述壓力容器的結構設計參數，以使所述壓力容器內的熔融物衰變局部熱流不超過所述臨界熱通量。

4.如權利要求2所述的壓力容器的臨界熱通量的評估方法，其特征在于，所述宏液膜厚度與所述評估位置處的液相過冷度正相關；

和/或，

在所述評估位置與中心點的連線相一致的方向上，與所述壓力容器的壁面不同距離處的液相速度各不相同。

5.一種壓力容器的臨界熱通量的評估系統，其特征在于，所述評估系統包括：

評估參數獲取模塊，用于獲取評估參數，所述評估參數包括評估位置處的物性參數以及所述壓力容器的結構參數；其中，所述評估位置為所述壓力容器的壁面上的預設位置；

熱通量分量計算模塊，用于根據所述評估參數分別計算所述壓力容器的切向熱通量以及徑向熱通量；

臨界熱通量評估模塊，用于根據所述切向熱通量以及所述徑向熱通量評估所述壓力容器的臨界熱通量；

所述壓力容器包括下封頭，所述評估位置位于所述壓力容器的下封頭的弧形壁面上；

所述切向熱通量為與所述評估位置與中心點的連線相垂直的方向的熱通量；其中，所述中心點為所述下封頭的弧形壁面的中心；所述徑向熱通量為與所述評估位置與中心點的連線相一致的方向的熱通量。

6.如權利要求5所述的壓力容器的臨界熱通量的評估系統，其特征在于，

所述熱通量分量計算模塊用于根據所述評估參數計算所述評估位置處的宏液膜厚度、氣泡長度以及宏液膜內的液相流速，并利用所述宏液膜厚度、所述氣泡長度以及所述宏液膜內的液相流速計算所述切向熱通量；

所述熱通量分量計算模塊還用于根據所述評估參數計算氣泡貼壁滯留時間、兩相邊界層厚度以及空泡份額，并利用所述氣泡貼壁滯留時間、所述兩相邊界層厚度以及所述空泡份額計算所述徑向熱通量；

和/或，

所述臨界熱通量評估模塊用于將所述切向熱通量以及所述徑向熱通量進行加和，以得到所述壓力容器的臨界熱通量。