[发明专利]核反应堆计算系统

说明书

一种核反应堆计算系统，核反应堆计算系统包括计算模块、控制模块以及通信模块。计算模块用于对核反应堆进行一维系统程序计算以及三维CFD程序计算；控制模块控制一维系统程序以及三维CFD程序的开启以及停止；通信模块配置成根据控制模块的控制结果实现一维系统程序的计算结果与三维CFD程序的计算结果的数据交换。这种核反应堆计算系统有助于降低核反应堆设计分析人员采用一维系统程序和三维CFD程序耦合计算的实施难度，有助于简化核反应堆设计分析人员采用一维系统程序和三维CFD程序耦合计算的流程。

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，具体涉及一种核反应堆计算系统。

背景技术

目前，针对核反应堆的热工水力分析计算，既可以利用一维系统程序，也可以利用三维CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)程序。由于核反应堆系统结构复杂,空间维度大,流动换热特性复杂，仅采用一维系统程序对三维效应明显的反应堆进行热工水力分析具有天然的局限性，即不能精确模拟堆本体内复杂三维流动换热现象。而三维CFD程序计算量较大，计算速度慢，尤其当涉及大型复杂研究对象时，对计算机配置和性能要求高。

虽然，现在已经有了耦合一维系统程序和三维CFD程序来进行核反应堆的热工水力分析计算的方式，但是现有的这种方式在实施上有一定难度，操作起来困难，流程复杂。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的核反应堆计算系统。

本发明提供了一种核反应堆计算系统，包括：计算模块，用于对所述核反应堆进行一维系统程序计算以及三维CFD程序计算；控制模块，控制所述一维系统程序以及所述三维CFD程序的开启以及停止；通信模块，配置成根据所述控制模块的控制结果实现所述一维系统程序的计算结果与所述三维CFD程序的计算结果的数据交换。

可选地，所述计算模块包括：一维计算子模块，用于对所述核反应堆进行所述一维系统程序计算；三维计算子模块，用于对所述核反应堆进行所述三维CFD程序计算；且所述控制模块包括：一维控制子模块，控制所述一维系统程序的开启，并控制每次所述一维系统程序开启后计算一预设步长的计算后停止；三维控制子模块，控制所述三维CFD程序的开启，并控制每次所述三维CFD程序开启后计算另一预设步长的计算后停止。

可选地，所述控制模块还用于产生具有预设初始值的状态数，且所述状态数的数值根据所述一维系统程序以及所述三维CFD程序的停止变化；且所述一维控制子模块根据所述状态数的数值控制所述一维系统程序的开启，所述三维控制子模块根据所述状态数的数值控制所述三维CFD程序的开启。

可选地，所述状态数包括具有第一预设初始值的第一状态数以及具有第二预设初始值的第二状态数，所述第一状态数的数值根据所述三维CFD程序的停止变化，所述第二状态数的数值根据所述一维系统程序的停止变化；且所述一维控制子模块根据所述第一状态数的数值以及所述第二状态数的数值的大小关系控制所述一维系统程序的开启，所述三维控制子模块根据所述第一状态数的数值以及所述第二状态数的数值的大小关系控制所述三维CFD程序的开启。

可选地，所述通信模块包括一维通信子模块以及三维通信子模块，所述一维通信子模块用于在所述一维系统程序停止时向所述一维计算子模块接收所述一维系统程序的计算结果，并向所述三维通信子模块发送所述一维系统程序的计算结果；且所述三维通信子模块接收所述一维通信子模块发送的所述一维系统程序的计算结果，并向所述三维计算子模块发送所述一维系统程序的计算结果，以使所述三维计算子模块根据所述一维系统程序的计算结果进行所述三维CFD程序计算。

可选地，所述一维通信子模块还用于在所述一维系统程序停止时向所述控制模块接收所述状态数，并向所述三维通信子模块发送所述状态数；所述三维通信子模块接收所述一维通信子模块发送的所述状态数，并向所述三维控制子模块发送所述状态数，以使所述三维控制子模块根据所述状态数控制所述三维CFD程序的开启。