[发明专利]下封头内熔融池结构分层判断及基于风险导向的分析方法

权利要求书

1.下封头内熔融池结构分层判断及基于风险导向的分析方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：确定熔融池参数的不确定性分布，确定熔融池初始状态的预设关键参数的概率密度分布，并根据关键参数的概率密度分布进行抽样得到参数值组合，进入步骤二；

步骤二：选择熔融池结构分层判断方法：

选项1：置换分层法，当采用该方法时，进入步骤三；

选项2：U-Zr-O-Fe相图混溶隙范围分层法，当采用该方法时，进入步骤四；

步骤三：基于置换分层法，进行熔融池结构分层判断，进入步骤五，具体包括：

步骤三A：根据底部重金属层中铀置换比例与锆初始氧化份额的关系式确定重金属层与氧化池的成份质量，计算重金属层与氧化池的密度，进入步骤三B；

步骤三B：分层判断：

如果氧化池的密度小于重金属层的密度，则形成顶部轻金属层、中间氧化池、底部重金属层的三层熔融池结构，进入步骤五；

如果氧化池的密度大于重金属层的密度，则形成顶部金属层、下部氧化池的两层熔融池结构，进入步骤五；

步骤四：基于U-Zr-O-Fe相图混溶隙范围分层法，进行熔融池结构分层判断，进入步骤五，具体包括：

步骤四A：利用U/Zr＝常数平面的U-Zr-O-Fe相图中混溶隙范围，判断熔融物分层或均匀分布：如果熔融物在可混溶范围内，则熔融物均匀分布，计算结束；如果熔融物不在可混溶范围内，则出现分层，进入步骤四B；

步骤四B：利用U-Zr-O-Fe相图中混溶隙范围和平衡态连线，确定氧化物相和金属相各成份的摩尔份额，然后计算氧化物相和金属相的密度，进入步骤四C；

步骤四C：分层判断：

如果氧化物相的密度小于金属相的密度，则形成顶部轻金属层、中间氧化池、底部重金属层的三层熔融池结构，进入步骤五；

如果氧化物相的密度大于金属相的密度，则形成金属层在上、氧化池在下的两层熔融池结构，进入步骤五；

步骤五：基于不同参数值组合的熔融池结构分层判断结果，计算两层或三层熔融池结构的形成概率，并计算两层或三层熔融池结构成份质量，其中三层熔融池结构成份质量，计算方式的选项有：选项1：采用最佳计算方法；选项2：采用最保守计算方法；进入步骤六；

步骤六：分别基于两层、三层熔融池结构选择传热关系式，计算熔融池到下封头每个角度的热流密度，并计算热流密度与临界热流密度的比值，进入步骤七；

步骤七：基于不同参数值组合，分别统计两层、三层熔融池结构以及整个熔融池结构的热流密度与临界热流密度的比值的概率密度分布，并计算比值小于1的有效概率和比值介于0.9到1.0有效裕量不足的概率。

2.根据权利要求1所述的下封头内熔融池结构分层判断及基于风险导向的分析方法，其特征在于，熔融池结构需要预设概率密度分布的关键参数包括：衰变热、不锈钢总质量M_ss-tot、锆氧化份额未氧化锆参与重金属层分层的比例F_h-Zr、不锈钢参与重金属层分层的比例F_h-SS。