[发明专利]一种带绕丝燃料组件的网格模型刻画方法

摘要

本发明公开了一种带绕丝燃料组件的网格模型刻画方法，包括以下步骤：首先建立不含绕丝的燃料组件通道几何模型；建立适用于燃料组件通道截面的平面拓扑结构；在拓扑结构上设置节点数目及分布，形成面网格；拉伸面网格，形成三维结构化六面体网格模型；检查每个网格单元中心与绕丝中心线距离是否小于绕丝半径，据此标记绕丝网格单元；分离并移除标记网格单元，形成带绕丝的燃料组件通道网格模型；本发明解决了以往改变绕丝直径或改变绕丝与燃料棒中心距之后使用非结构化网格刻画带绕丝燃料组件时可能出现的，网格数量过大、网格质量低、几何结构与真实情况不符等问题，同时易于根据绕丝结构改变而生成不同的网格模型，便于对绕丝结构进行敏感性分析和优化设计。

主权项

1.一种带绕丝燃料组件的网格模型刻画方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立不含绕丝结构的燃料组件通道几何模型，具体地，绘制通道横截面形状，然后沿轴向拉伸，生成三维通道几何模型；步骤2：使用结构化六面体网格刻画步骤1中建立的几何模型，具体可以分为以下步骤：步骤2‑1：创建多个二维的方形块拓扑填充求解的几何模型，将棒束区域分为两部分：燃料棒之间的间隙组成的内部通道以及燃料棒与六边形套管形成的外部通道，分别进行方形块拓扑的构建；步骤2‑2：分别设置内部通道与外部通道的各网格边参数，生成二维面网格；步骤2‑3：将内部通道和外部通道内的网格进行融合，形成完整的棒束区横截面二维面网格；步骤2‑4：拉伸步骤2‑3中获得的棒束区横截面二维面网格，获得三维结构化六面体网格；步骤3：使用用户自定义函数工具，标记绕丝网格的网格单元，分离并移除绕丝所在的网格单元，形成带绕丝燃料组件的流通通道网格模型，具体可以分为以下步骤：步骤3‑1：根据几何参数绕丝的螺距H_w、燃料棒与绕丝中心距a、棒束长度L和绕丝起点的相位角确定绕丝中心线的参数方程：其中θ为角度参数，取值0到2πL/Hw；步骤3‑2：检查步骤2中获得的三维结构化六面体网格的每个单元，若单元中心与步骤3‑1中绕丝中心线的距离小于绕丝半径，则对该单元进行标记，否则跳过该单元；从而找到所有绕丝所在空间位置的网格单元；步骤3‑3：从计算域中分离出已标记出的绕丝网格并删除，得到带绕丝的组件棒束区域网格。