[發明專利]鉛水反應中鉛鉍合金凝固過程的模擬方法及裝置

在審

• 申請號: 202210227209.6
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN114743609A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉曉晶;劉達霖;鄧暢;張滕飛
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G16C20/10
• 分類號: G16C20/10;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 張陽

1.一種鉛水反應中鉛鉍合金凝固過程的模擬方法，其特征在于，包括：

對預設流體計算模型、預設湍流模型及凝固傳熱模型進行耦合，以建立鉛鉍合金凝固的仿真環境；

獲取鉛水反應的初始工況，在所述仿真環境下基于所述初始工況對所述鉛鉍合金的凝固變相傳熱過程進行仿真模擬，得到高速入射水流注入預設時間內鉛水反應區域分布信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述仿真環境下基于所述初始工況對所述鉛鉍合金的凝固變相傳熱過程進行仿真模擬的步驟，包括：

基于預設的凝固變相傳熱條件在預設仿真軟件中，構建所述仿真環境下所述鉛水反應的凝固變相傳熱模型；

基于所述初始工況對所述凝固變相傳熱模型進行二維瞬態仿真模擬。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述預設的凝固變相傳熱條件包括：鉛鉍合金凝固過程中固態區的熱傳遞方式為熱傳導，液態區的熱傳遞方式為熱對流。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述凝固變相傳熱模型包括固態區的熱傳遞方程、液態區的熱傳遞方程及固液分界面的糊狀區的熱傳遞方程。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述固態區的熱傳遞方程為：

其中，ρ_s為固相溫度，c_s為固相比熱，k_s為固相導熱系數，T_s為固相溫度，t為時間，S_s為固相源項。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述液態區的熱傳遞方程為：

其中，ρ_l為液相溫度，c_l為液相比熱，k_l為液相導熱系數，T_l為液相溫度，v為速度矢量，S_l為液相源項。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述糊狀區的熱傳遞方程為：

其中，ρ_s為固相溫度，k_s為固相導熱系數，k_l為液相導熱系數，T_l為液相溫度，v為速度矢量，S_l為液相源項；Δh_m為相變潛熱，v_∑為混合物速度矢量，T為糊狀區的溫度。

8.一種鉛水反應中鉛鉍合金凝固過程的模擬裝置，其特征在于，包括：

建立模塊，用于對預設流體計算模型、預設湍流模型及凝固傳熱模型進行耦合，以建立鉛鉍合金凝固的仿真環境；

仿真模塊，用于獲取鉛水反應的初始工況，在所述仿真環境下基于所述初始工況對所述鉛鉍合金的凝固變相傳熱過程進行仿真模擬，得到高速入射水流注入預設時間內鉛水反應區域分布信息。

9.一種電子設備，其特征在于，包括：處理器和存儲裝置；

所述存儲裝置上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被所述處理器運行時執行如權利要求1至7任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器運行時執行上述權利要求1至7任一項所述的方法的步驟。