[发明专利]燃料组件的定位格架优化方法及装置

说明书

本发明提供了一种燃料组件的定位格架优化方法及装置，涉及燃料组件的定位格架技术领域，采用获取初始化数据，初始化数据包括相应的定位格架单元的物理模型和几何流域参数；建立预先设置的多组定位格架模型，定位格架模型是由定位格架单元的物理模型按照不同排布方式构成的；对于每个定位格架模型，对定位格架模型在径向划分得到多个子通道，根据初始化数据计算定位格架的每个子通道的阻力系数；根据每个阻力系数从多组定位格架模型中选取最优定位格架模型的方式，通过对定位格架模型在径向划分得到多个子通道并计算阻力系数，达到从多组定位格架模型中筛选出最优定位格架模型的目的，从而实现了通过优化排布方式提高安全性能及经济性的技术效果。

技术领域

本发明涉及燃料组件的定位格架技术领域，尤其是涉及一种燃料组件的定位格架优化方法及装置。

背景技术

一定数量的燃料棒组成，一定数量的燃料棒按照一定间隔排列并被固定成一束，再加上各种结构零部件，称为反应堆燃料组件，一般反应堆燃料组件在核反应堆中使用3-5年的时间，由于其处于强中子场中，需经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时需承受裂变产物化学作用和复杂的机械载荷，因此工作条件十分苛刻。

现有技术中对定位格架的优化集中在对定位格架几何结构的优化，即通过设计不同结构尺寸、不同几何形状的定位格架(包括弹簧、刚突、交混翼等定位格架组成部分的尺寸、排布位置)，对于如何优化定位格架在燃料组件轴向的位置排布没有形成方法，不能够通过优化排布方式提高安全性能及经济性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料组件的定位格架优化方法及装置，以解决现有技术中对定位格架的优化集中在对定位格架几何结构的优化，即通过设计不同结构尺寸、不同几何形状的定位格架(包括弹簧、刚突、交混翼等定位格架组成部分的尺寸、排布位置)，对于如何优化定位格架在燃料组件轴向的位置排布没有形成方法，不能够通过优化排布方式提高安全性能及经济性的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种燃料组件的定位格架优化方法，所述定位格架由多个定位格架单元排布构成，该方法包括：

获取与所述定位格架单元一一对应的初始化数据，其中所述初始化数据包括相应的定位格架单元的物理模型和几何流域参数；

建立预先设置的多组定位格架模型，所述定位格架模型是由所述定位格架单元的物理模型按照不同排布方式构成的；

对于每个定位格架模型，对所述定位格架模型在径向划分得到多个子通道，根据所述初始化数据计算定位格架的每个子通道的阻力系数；

根据每个所述阻力系数从所述多组定位格架模型中选取最优定位格架模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述定位格架单元的物理模型如下：

其中ΔP代表上表面压力和下游表面压力的差，ζ代表所述子通道的阻力系数，v代表区域流体速度，ρ代表流体密度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据所述初始化数据计算每个子通道的阻力系数的步骤包括：

将所述几何流域参数输入到所述定位格架的物理模型中进行绝热稳态计算至收敛，得到所述定位格架单元对应的子通道的阻力系数；

根据所述定位格架单元对应的子通道的阻力系数确定定位格架的每个子通道的阻力系数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述子通道的阻力系数计算公式包括：

ζ＝ΔP×2g_c/(ρ×v²)

其中ΔP代表上表面压力和下游表面压力的差，ζ代表所述子通道阻力系数，v代表区域流体速度，ρ代表流体密度。