[发明专利]建立堵流条件下快中子反应堆燃料组件网格模型的方法

权利要求书

1.一种建立堵流条件下快中子反应堆燃料组件网格模型的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：通过几何模型建立软件solidworks依据真实的设计创建未堵流条件下的快中子反应堆燃料组件的三维几何模型，此三维几何模型中包括燃料棒三维几何模型、燃料棒间的绕丝几何模型以及燃料组件盒壁的三维几何模型；

步骤2：在几何模型建立软件solidworks中建立一个与步骤1中所得到的快中子反应堆燃料组件的三维几何模型的外轮廓完全相同的实心几何体；运用该实心几何体与在步骤1中得到的快中子反应堆燃料组件的三维几何模型，使用几何模型建立软件solidworks的抽流体域功能得到未堵流的快中子反应堆燃料组件的流体域模型；

步骤3：运用网格划分软件对步骤2中得到的未堵流的快中子反应堆燃料组件的流体域模型进行非结构化四面体网格划分，具体分为如下步骤：

步骤3-1：将步骤2中得到的流体域模型导入到网格划分软件中，并进行网格分布率、边界类型以及边界层网格分布率参数的设置；

步骤3-2：通过网格划分软件的四面体非结构化网格的生成功能，在步骤2中得到的未堵流的快中子反应堆燃料组件的流体域模型上划分四面体非结构化网格得到未堵流的快中子反应堆燃料组件网格模型；

步骤4：使用流体力学计算软件中的用户自定义函数工具，根据计算分析的需要，对堵流位置进行网格标记操作，具体分为以下步骤：

步骤4-1：对于内部子通道的堵流条件工况的网格建立，设y方向为快中子反应堆燃料组件中的冷却剂流动方向，首先确定圆柱形堵流区域在xz平面上投影圆的中心点位置坐标，假设该中心点的位置坐标为(a,b)；

步骤4-2：通过计算需要确定圆柱形堵流区域的数学表达式如下：

(x-a)²+(z-b)²≤r² (1)

h₁≤y≤h₂ (2)

式(1)中，(a,b)圆柱形堵流区域在xz平面上投影圆的中心坐标，单位是m；r为根据堵流的范围确定的圆柱形堵流区域的圆半径，单位是m；h₁和h₂代表圆柱形堵流区域在冷却剂流动方向上的范围，由于步骤4-1中假设y方向为快中子反应堆燃料组件中的冷却剂流动方向，故h₁和h₂即为被堵流区域的最下部和最上部的y坐标，单位是m；

步骤4-3：在流体力学计算软件的用户自定义函数功能中遍历步骤3中获得的未堵流的快中子反应堆燃料组件网格模型的所有网格单元，若网格单元中心坐标符合步骤4-2中建立的圆柱形堵流区域数学表达式，则对该网格单元进行标记，否则跳过该单元；

步骤5：在步骤4-3中标记出符合要求的所有网格单元后，在冷却剂流动方向上，即y方向上添加一个阻力源项从而达到阻滞冷却剂流动的作用；同时，根据计算需要调整r、h₁、h₂的值从而改变堵流区域的形状和大小；至此，堵流条件下的快中子反应堆燃料组件网格模型建立完成。

2.根据权利要求1所述的一种建立堵流条件下快中子反应堆燃料组件网格模型的方法，其特征在于：步骤5所述y方向上添加的一个阻力源项比其它两个方向上的阻力源项大三个数量级。