[发明专利]模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法

权利要求书

1.一种模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法，其特征在于，所述方法包括以下几步：

(1)简化压水堆堆芯冷却剂流道中冷却剂的对流传热为一维问题，认为燃料棒对冷却剂的加热为对流扩散方程中的源项；

(2)利用新引进的变量v对一维非稳态对流扩散方程的对流项进行降阶，将一个含有二阶导数一个变量两个自变量的偏微分方程变成一个只含有一阶导数两个变量两个自变量的偏微分方程组；

一维非稳态对流扩散方程的表达式如下：

其中，T为温度，ρ为密度，t为时间，u为速度，S为热源，x表示空间位置，Г为热扩散系数；

引入变量v：

得到方程组：

(3)对方程组中的两个方程分别关于时间和空间进行积分以得到两变量在时间及空间上的关系；

确定时间步长Δt，以k，k+1，k+2……表示各个节点，利用上标0,1,2…，j，…表示各节点处温度或温度梯度的时间维度；

这样就通过积分得到了关系式：

其中，p＝1,2，表示表示

通过上述关系式即可得到空间任意一点与k节点处之间的关系。

2.根据权利要求1所述的一种模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法，其特征在于，步骤(2)中新引进的变量v能够使方程中T的二阶导数变为新引进变量的一阶导数表达式，并且变量v具有物理意义，使得新方法具有全局求解的特点。

3.根据权利要求1所述的一种模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法，其特征在于，步骤(3)确定了两点之间的关系后，通过递推即可通过关系表达式一一求出各个节点处温度和温度梯度的值。

4.根据权利要求1所述的一种模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法，其特征在于，步骤(3)的求解过程中，所求温度和温度梯度只与一半的边界条件有关，与距离上的分割数无关。

5.根据权利要求1所述的一种模拟启堆时堆芯流道内冷却剂温度变化的新型计算方法，其特征在于，在求解各个节点处的温度和温度梯度时，计算机运行计算的矩阵方程始终是一阶的，计算速度快。