多尺度耦合技术在核电反应堆燃料棒污垢沉积分析中的应用
2025-02-14 14:35
No.1339968350683668480
技术概要
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本技术涉及核电技术,特别是针对压水反应堆中燃料棒表面污垢沉积的多尺度耦合分析方法和相关装置。该方法通过宏观尺度的耦合求解,结合微观尺度分析,精确确定污垢沉积过程,以提高核反应堆的安全性和效率。
背景技术
相关技术中,对压水反应堆中燃料棒表面污垢沉积过程的分析方法一般有两种:1.采用CFD(计算流体力学)宏观模拟,如使用OpenFOAM,Ansys Fluent等模型求解燃料棒表面流动及热力状态;2.采用微介观尺度多物理场耦合代码求解,如采用BOA,MAMBA等;其中CFD方法擅长处理较大尺度的问题,而根据实际检测,燃料棒表面的污垢沉积层厚度在微米量级,此时采用宏观CFD方法处理污垢沉积层比较困难;相比之下,采用微介观尺度多物理场耦合代码可以从原理层面反映分析污垢沉积层的沉积过程,计算速度较快且可随压水反应堆实际运行状态实时改变模拟条件,是一种高效的安全评估手段。然而,现有的微介观尺度多物理场耦合代码在分析污垢沉积过程时,所采用的沉积物、冷却液等材料物性参数大多取经验数值,这就使得其应用范围较小,无法灵活地运用到具体的运行场景中;同时,常用的代码(例如BOA)并未考虑冷却液湍流带来的沉积层侵蚀,使得分析预测结果不准确。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张志强  潘定一  王金鹤  雷水雄  秦建华  詹勇杰  代前进  范锡文  王森  李洪亮  黄旭  李根
技术所属: 中核核电运行管理有限公司  核电秦山联营有限公司  浙江大学
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