[发明专利]一种基于多物理场框架的堆芯物理-热工耦合模拟方法

权利要求书

1.一种基于多物理场框架的堆芯物理-热工耦合模拟方法，其特征在于：能够实现中子物理程序和热工水力程序在多物理场框架驱动下的物理-热工耦合计算，具体包括以下步骤：

步骤1：按照中子物理程序和热工水力程序分别对核反应堆堆芯进行建模，根据计算需求设置两个程序的计算总时间和计算时间步长，为了确保计算结果的正确性，两个程序的计算总时间和计算时间步长完全相同；

步骤2：根据核反应堆堆芯结构，在多物理场框架中建立堆芯的网格，并设置多物理场框架的计算总时间和时间步长与中子物理程序、热工水力程序一致；

步骤3：使用多物理场框架的应用程序编程接口调用中子物理程序进行稳态计算，得到核反应堆堆芯的功率，采用距离反比权重插值方法将得到的堆芯功率经多物理场框架中的网格传递到热工水力程序，令中子物理程序进入等待状态；距离反比权重插值方法的插值公式如下：

其中，x表示空间位置的坐标向量，u(x)表示位于空间位置的坐标向量x处数据的值，表示数据有核反应堆堆芯功率、冷却剂温度、冷却剂密度和核燃料温度，i＝1,2,…N表示用于进行插值计算的点，u_i表示第i个插值点上数据的值，d(x,x_i)表示点x到点x_i的直线距离，计算公式为d(x,x_i)＝||x-x_i||，w_i(x)为权重函数，计算公式为

步骤4：使用多物理场框架的应用程序编程接口调用热工水力程序进行稳态热工水力计算，将计算得到的冷却剂温度、冷却剂密度和核燃料温度用距离反比权重插值方法经多物理场框架中的网格传递到中子物理程序，令热工水力程序进入等待状态；

步骤5：重复步骤3到步骤4，当两次热工水力计算得到的最大核燃料温度变化值小于0.5K时，认为稳态计算达到收敛；

步骤6：使用多物理场框架的应用程序编程接口调用中子物理程序进行T_n时刻的瞬态中子物理计算，按照步骤3中的传递方法将计算得到的核反应堆堆芯功率传递给热工水力程序；

步骤7：使用多物理场框架的应用程序编程接口调用热工水力程序进行T_n时刻的瞬态热工水力计算，按照步骤4中的传递方法将计算得到的冷却剂温度、冷却剂密度和核燃料温度传递给中子物理程序；

步骤8：重复步骤6到步骤7，直到完成所有规定时间段的瞬态计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场框架的堆芯物理-热工耦合模拟方法，其特征在于：步骤3中取N＝3。