[发明专利]一种基于“虚拟阀”的快堆主泵流通通道建模计算方法

摘要

本发明公开了属于电堆三维数值模拟技术领域的一种基于“虚拟阀”的快堆主泵流通通道建模计算方法。基于池式钠冷快堆，对堆容器及堆内构件进行合理简化，建立三维池式的快堆模型；使用一个模型便可以进行在多种工况下的快堆堆内三维热工流体瞬态计算，通过改变主泵和压力管间的连通耦合模块的各个面的属性，对于一回路主泵的连通耦合模块的面属性进行部分的简单的更改，能够准确模拟堆内流动过程的瞬态工况，在各类工况下进行快堆一回路事故系统分析和堆内流体的三维热工瞬态计算，包括正常运行，预计运行事件和事故工况。本发明大大减小建模和计算的工作量。实现使用一套网格文件即可完成多个工况的计算，为快堆设计和安全分析提供支持和依据。

主权项

1.一种基于“虚拟阀”的快堆主泵流通通道建模计算方法，其特征在于，所述快堆容器内一回路是由两个主泵(7)、连通耦合模块(13)、压力管(5)、栅板联箱(3)与堆芯(2)连接组成的池式钠冷快堆一回路，是一个封闭系统，并把两边的连通耦合模块(13)的b面、d面设置成内部面，把a面、c面设置成实体面；e面是流体从冷池进入泵的通道；一回路三维热工流体瞬态的计算包括如下步骤：/n步骤1，在一回路的两个主泵与压力管相接处，各设置一个用于边界条件转换的连通耦合模块，该连通耦合模块与整体的快堆模型在fluent中通过interface连接，通过在fluent中调节interface的面类型，改变快堆模型的流量入口或者关闭流量入口，简化了网格模型，使得一套网格模型能够用于多种工况的计算；/n步骤2，在池式钠冷快堆中，对堆容器及堆内构件进行合理简化，建立包括中心测量柱(1)、堆芯(2)、栅板联箱(3)、主容器(4)、压力管(5)、堆内支承(6)、两个一回路主泵(7)、溢流窗(8)、生物屏蔽柱(9)、中间热交换器(10)、堆芯外生物屏蔽柱(11)、堆芯屏蔽(12)、连通耦合模块(13)、堆芯熔化收集器和挤钠器的详细的三维的池式钠冷快堆模型；该模型能够准确模拟堆内流动过程的瞬态工况，得到详细的堆内流体三维热工水力参数为堆内各处的流体温度、压强、速度；/n步骤3，确定钠流体的物性参数,钠的物性参数是计算前输入的液体钠的密度、粘度、比热容，然后再计算后，得到的堆内各处流体的三维热工水力参数包括流体的温度、速度、压强；以及各部件材料的物性参数：在fluent中采用钠的密度、比热容、粘度随温度变化；中间热交换器IHX和余热排出热交换器DHX的体冷源、堆芯的体热源是通过编写fluent中自带的Users-defined fuction程序来控制，由此控制不同工况下的池式钠冷快堆各部件的功率随时间变化。/n