[发明专利]压力容器熔池传热确定方法及装置

说明书

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种压力容器熔池传热确定方法及装置。本公开根据每层的位置确定该层的传热模式，并根据传热守恒关系，以及该层子区域的传热模式，确定该层子区域对应的传热关系，根据各层子区域对应的传热关系，确定所述熔池的传热模型；并根据所述传热模型，确定各层子区域的温度和热流密度，由此能够更加真实、更加精细的模拟熔融池内的传热关系，获得更加准确的压力容器下封头内熔融物温度和壁面热流密度的分布，此外，本公开将各层子区域对应的传热关系整合为传热模型，并对传热模型进行整体求解，无需针对每层子区域进行重复计算，大大提高了熔融物温度和壁面热流密度计算效率。

技术领域

本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种压力容器熔池传热确定方法及装置。

背景技术

通常来讲，在发生堆芯熔化的严重事故中，堆芯熔融物(燃料元件、包壳、支撑结构熔化后形成的物质)向下迁移，可能进入压力容器下封头形成熔池。熔融池内部的自然对流换热严重威胁压力容器的完整性，因此，亟需有效的方法，对压力容器下封头对熔融池的对流换热情况进行准确的预测，以便在发生堆芯熔化的严重事故中，根据对熔融池的对流换热情况的准确预测，采取相应措施，来有效缓解堆内严重事故的进程。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种压力容器熔池传热确定方法及装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种压力容器熔池传热确定方法，所述方法包括：

将位于压力容器下封头的熔池在竖直方向上划分为多层子区域；

针对每层子区域，进行以下操作：

判断该层子区域在所述熔池中的位置；

根据该层子区域的位置，以及位置与传热模式的对应关系，确定该层子区域的传热模式；

根据传热守恒关系，以及该层子区域的传热模式，确定该层子区域对应的传热关系；

根据各层子区域对应的传热关系，确定所述熔池的传热模型；

根据所述传热模型，确定各层子区域的温度和热流密度。

在一种可能的实现方式中，所述传热模型为非线性残差方程组，维度为4*N+3，其中N为所述多层子区域的层数，N为正整数。

在一种可能的实现方式中，根据所述传热模型，确定各层子区域的温度和热流密度，包括：

采用JFNK方法处理所述传热模型，得到各层子区域的温度和热流密度。

在一种可能的实现方式中，所述多层子区域的层数大于等于3。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种压力容器熔池传热确定装置，所述装置包括：

划分模块，用于将位于压力容器下封头的熔池在竖直方向上划分为多层子区域；

第一确定模块，用于针对每层子区域，进行以下操作：

判断该层子区域在所述熔池中的位置；

根据该层子区域的位置，以及位置与传热模式的对应关系，确定该层子区域的传热模式；

根据传热守恒关系，以及该层子区域的传热模式，确定该层子区域对应的传热关系；

第二确定模块，用于根据各层子区域对应的传热关系，确定所述熔池的传热模型；

第三确定模块，用于根据所述传热模型，确定各层子区域的温度和热流密度。

在一种可能的实现方式中，所述传热模型为非线性残差方程组，维度为4*N+3，其中N为所述多层子区域的层数，N为正整数。

在一种可能的实现方式中，所述第三确定模块包括：