[发明专利]一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法

摘要

本发明属于溶液堆领域，具体涉及一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法。步骤一、将溶液堆对芯按几何位置进行分区；步骤二、将辐解气泡按照其产生的位置和时间被分为若干气泡组；步骤三、从0时刻开始计算；步骤四、计算每个燃料分区内的空泡份额VFn；步骤五、计算辐解气体摩尔总量nntotal；步骤六、对产生的辐解气体进行分配完成了对t+Δt时刻各气泡组的参数更新；步骤七、从零时刻开始按照步骤四到步骤六进行不断进行计算。本发明采用的方法介于常用的只考虑辐解气泡轴向匀速运动的模型和利用CFD方法对全堆进行两相流模拟之间，能够在保证一定精度的同时保证计算效率。

主权项

1.一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、将溶液堆对芯按几何位置进行分区，由中子输运计算给出各燃料分区的功率分布P_n；步骤二、将辐解气泡按照其产生的位置和时间被分为若干气泡组，利用一个矩阵储存各气泡组的信息，对于第i组气泡来说，这些信息包括：(a)初始产生时间点t_0i(b)初始产生位置h_0i(c)当前时间点t时刻该气泡组所在位置h_i(d)当前时间点t时刻该气泡组平均半径(e)当前时间点t时刻该气泡组气体摩尔总量n_i(f)当前时间点t时刻该气泡组总体积V_i；步骤三、从0时刻开始计算，一旦在位置h处的燃料分区内辐解气体在t时刻达到了饱和，就开始产生气泡；新的一组气泡产生时，记录其产生时间点t₀＝t，记录其产生的位置h₀＝h，在最初产生时气泡的半径相同，该组气泡的摩尔总量为t‑Δt到t时间段燃料区内产生的辐解气体总量，其体积通过理想气体方程计算；步骤四、在t时刻，确定该组气泡在一个时间段t到t+Δt内的上升速度，在一个新的时刻t+Δt，根据t时刻所在位置h和气泡速度更新t+Δt时刻所在位置，判断这一位置所属于的燃料分区，对所有的气泡组都进行这样的处理，并计算每个燃料分区内的空泡份额VF_n，该变量将用于计算辐解气泡带来的反馈；步骤五、计算第n个燃料溶液分区在t到t+Δt时间内产生的辐解气体摩尔总量n_ntotal；步骤六、对产生的辐解气体进行分配，其中用于造成现有辐解气泡生长的辐解气泡摩尔量为n_ntotalVF_n；对于该分区内气泡总体积为V的单个气泡组来说，其摩尔总量增加n_ntotalV/V_n，V_n为分区内辐解气泡总体积，更新该气泡组的摩尔总量，并更新该气泡组的总体积V和平均半径该气泡组的产生时间点t₀和产生位置h₀不变。除去造成气泡生长的部分，剩余的辐解气体将形成新一组辐解气泡，其摩尔总量为：n_ntotal(1‑VF_n)；按照上述步骤，完成了对t+Δt时刻各气泡组的参数更新；步骤七、从零时刻开始按照步骤四到步骤六进行不断进行计算，当一个气泡组所在位置h超出堆芯时就认为该气泡组离开堆芯，便不再计算。