CN111159865A - 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法 - Google Patents

一种全堆芯热工水力子通道模拟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111159865A
CN111159865A CN201911312909.XA CN201911312909A CN111159865A CN 111159865 A CN111159865 A CN 111159865A CN 201911312909 A CN201911312909 A CN 201911312909A CN 111159865 A CN111159865 A CN 111159865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
global
subchannel
row
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911312909.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111159865B (zh
Inventor
王先梦
卢旭
张佳
赵民富
刘天才
胡长军
王学松
杨宏伟
杨文�
蔡银宇
郭苏萱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201911312909.XA priority Critical patent/CN111159865B/zh
Publication of CN111159865A publication Critical patent/CN111159865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111159865B publication Critical patent/CN111159865B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

本发明提供一种全堆芯热工水力子通道模拟方法,能够大幅提高全堆芯全局模拟数据的查询效率。所述方法包括:获取用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息,所述参数信息包括:全局编号;根据获取的参数信息,通过多个从进程并行执行子通道模拟软件,每个从进程输出相应的局部模拟文件,每个局部模拟文件中的子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号;根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。本发明涉及核技术领域。

Description

一种全堆芯热工水力子通道模拟方法
技术领域
本发明涉及核技术领域,特别是指一种全堆芯热工水力子通道模拟方法。
背景技术
子通道分析方法被广泛用于反应堆热工水力设计和安全分析。目前广泛使用的子通道模拟软件都是基于文件系统进行数据管理。以子通道模拟软件燃料棒束内冷却剂分析软件(Coolant Boiling in Rod Arrays–Two Fluid,CTF)为例,模拟全堆芯157组件,单次模拟即会产生超630个文件,无法快速查询全堆芯模拟结果。反应堆热工设计和研究通常会经历若干阶段,设计人员、研究人员、安全分析人员等会使用大量算例,不断产生多个版本数据。就设计过程而言,设计人员需探索多个设计方案,计算完成后,常产生数以万计的文件,设计人员需耗费大量不必要的时间进行数据版本管理,加大了设计人员对计算结果进行后处理和分析的难度,不利于设计过程高效开展。另外,在前续的研究工作中积累了大量数据,这些数据是后续阶段的基础,对其他项目进行也具有高度参考价值,但这些数据常分散到多个地点,不利于数据共享和工作交接。
对于新开发的子通道分析软件,通过验证与确认(V&V)过程是软件投入工程使用的前提条件。无论是验证过程要求的软件测试、还是确认过程要求的与实际运行数据比对,都会涉及大量的数据操作。特别是随着计算能力的发展,热工水力子通道模拟软件模拟精细程度不断提高、规模不断扩大,先进核能系统的研究要求能进行全堆芯高精细的热工水力模拟,导致模拟过程数据量迅猛增长,数据量大的问题更加突出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种全堆芯热工水力子通道模拟方法,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据,能够大幅提高全堆芯全局模拟数据的查询效率。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种全堆芯热工水力子通道模拟方法,包括:
获取用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息,所述参数信息包括:全局编号;
根据获取的参数信息,通过多个从进程并行执行子通道模拟软件,每个从进程输出相应的局部模拟文件,每个局部模拟文件中的子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号;
根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
进一步地,所述局部编号与全局编号之间的映射关系包括:组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系、燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系和子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系。
进一步地,组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系表示为:
A1=Ag/Ag
Ag=A1*Ag
其中,A1表示组件的局部编号,Ag表示组件的全局编号。
进一步地,燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系表示为:
Rl=Rg-A1*Na
Rg=Rl+A1*Na
其中,A1表示组件的局部编号,Rl表示燃料棒的局部编号,Rg表示燃料棒的全局编号,Na表示组件内燃料棒的数量。
进一步地,子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系表示为:
Figure BDA0002325007120000021
Figure BDA0002325007120000022
其中,Cl表示子通道的局部编号,Cg表示子通道的全局编号,Nc为每个组件内子通道的数量,l为当前子通道所在的组件的全局编号。
进一步地,所述根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据包括:
获取子通道模拟的数据类别,所述类别包括:组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙、间隙控制体;
根据局部编号与全局编号之间的映射关系以及获取的数据类别,对局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
进一步地,在根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据之后,所述方法还包括:
对以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据中的相关数据进行关联,得到不同类数据及同类数据之间的关联关系;
其中,所述关联关系包括:子通道与燃料棒之间的接触关系、子通道与子通道的相邻关系、燃料棒与子通道之间的接触关系、子通道控制体与子通道的所属关系和燃料棒与组件的所属关系。
进一步地,子通道与燃料棒之间的接触关系由子通道与燃料棒的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个燃料棒接触,通过定位关系:[Crow-1,Ccol-1]、[Crow-1,Ccol]、[Crow,Ccol-1]和[Crow,Ccol]进行搜索,得到每个子通道所接触的燃料棒,(Crow,Ccol)为子通道的行列位置,(Crow,Ccol)从分类后的子通道类数据中获取;
子通道与子通道的相邻关系由子通道与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个子通道相邻,通过定位关系:(Crow-1,Ccol)、(Crow,Ccol-1)、(Crow,Ccol)、(Crow,Ccol+1)和(Crow+1,Ccol)进行搜索,得到每个子通道的邻居子通道。
进一步地,燃料棒与子通道之间的接触关系由燃料棒与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个燃料棒与4个子通道接触,通过定位关系:(Rrow,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol+1)进行搜索,得到每个燃料棒所接触的子通道,(Rrow,Rcol)表示燃料棒的行列位置,(Rrow,Rcol)从分类后的燃料棒类数据中获取。
进一步地,子通道控制体与子通道的所属关系由子通道的行列位置以及子通道的全局编号Cg确定,其中,Cg由子通道的行列位置(Crow,Ccol)确定。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
上述方案中,为了提高软件输出数据的效率,各从进程并行地生成局部模拟文件,在每个从进程进行局部模拟时,子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号(例如,在从进程0内的所有组件,编号为0,1,2…一直到Assem0;在从进程1内的所有组件,编号为0,1,2…一直到Assem1,即:在每个从进程内的数据的关键字是局部的),局部模拟文件中的输出数据也是按局部编号输出的,局部编号之间存在重复,因此,需根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据,能够大幅提高全堆芯全局模拟数据的查询效率,便于对全堆芯全局模拟输出数据进行查询和分析。
附图说明
图1为本发明实施例提供的全堆芯热工水力子通道模拟方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的全堆芯热工水力子通道模拟方法的详细流程示意图;
图3为本发明实施例提供的局部编号与全局编号之间的映射关系示意图;
图4为本发明实施例提供的子通道模拟软件数据库局部E-R图;
图5为本发明实施例提供的数据关联示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示,本发明实施例提供的全堆芯热工水力子通道模拟方法,包括:
S101,获取用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息,所述参数信息包括:全局编号;
S102,根据获取的参数信息,通过多个从进程并行执行子通道模拟软件,每个从进程输出相应的局部模拟文件,每个局部模拟文件中的子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号;
S103,根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
本发明实施例所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,为了提高软件输出数据的效率,各从进程并行地生成局部模拟文件,在每个从进程进行局部模拟时,子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号(例如,在从进程0内的所有组件,编号为0,1,2…一直到Assem0;在从进程1内的所有组件,编号为0,1,2…一直到Assem1,即:在每个从进程内的数据的关键字是局部的),局部模拟文件中的输出数据也是按局部编号输出的,局部编号之间存在重复,因此,需根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据,能够大幅提高全堆芯全局模拟数据的查询效率,便于对全堆芯全局模拟输出数据进行查询和分析。
本实施例中,如图2所示,从进程(简称:进程)包括:进程0、进程1、……、进程n;每个进程用于输入用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息,通过输入的参数信息进行模拟,输出中间数据和存储在局部模拟文件中的模拟结果数据。
本实施例中,不同子通道模拟软件根据模拟功能、用户需求等,有不同的输出数据,例如,输出的局部模拟文件中的数据一般需包含子通道数据、间隙数据、偏离泡核沸腾(Departure from Nucleate Boiling,DNB)数据等,全堆芯全局模拟输出数据在包含子通道数据、间隙数据、DNB数据的基础上,还可以包括全局系统输出数据,例如,系统能量、系统质量等。本实施例中的子通道模拟软件有时还用于程序性能分析,要输出总运行时间、主要模块所占模拟时间、通信时间等数据。
在前述全堆芯热工水力子通道模拟方法的具体实施方式中,进一步地,所述根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据包括:
获取子通道模拟的数据类别,所述类别包括:组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙、间隙控制体;
根据局部编号与全局编号之间的映射关系以及获取的数据类别,对局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
本实施例中,经过各从进程求解之后输出的局部模拟文件中的组件编号、子通道编号、间隙编号、燃料棒编号均为各个进程的局部编号,由于热工水力子通道模拟软件的并行任务划分过程对用户来说是一个“黑盒”,即用户只能够知道具体求解用了多少个求解域,但是无法获知具体哪个子通道、燃料棒、间隙被分配到哪个求解域,所以用户无法通过各个子通道、燃料棒和间隙的局部编号获知其对应的全局编号(或者子通道、燃料棒、间隙在全堆芯的具体位置),所以需要确定组件、子通道、燃料棒、间隙在各求解域的局部编号与全局编号之间的映射。
本实施例中,作为一可选实施例,所述局部编号与全局编号之间的映射关系包括:组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系、燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系和子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系。
本实施例中,作为又一可选实施例,组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系表示为:
A1=Ag/Ag
Ag=A1*Ag
其中,A1表示组件的局部编号,Ag表示组件的全局编号。
本实施例中,任务划分方式为:每个进程处理一个组件,如图3所示,假设全堆芯共有5个组件,组件的全局编号分别为1、2、3、4、5,则每个组件的局部编号都是1(表示为:A1),因此组件的全局编号Ag到组件的局部编号A1之间的映射关系为:
A1=Ag/Ag
组件的局部编号A1到组件的全局编号Ag之间的映射关系为:
Ag=A1*Ag
本实施例中,从主进程中接收、分类得到的数据置为Ag,从各从进程中接收、分类得到的数据置为A1
本实施例中,作为再一可选实施例,燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系表示为:
Rl=Rg-A1*Na
Rg=Rl+A1*Na
其中,A1表示组件的局部编号,Rl表示燃料棒的局部编号,Rg表示燃料棒的全局编号,Na表示组件内燃料棒的数量。
如图3所示,假设全堆芯共有5个组件,每个组件内的燃料棒按3*3分布,燃料棒的全局编号分别为1、2、3、…、45,每个组件内燃料棒的局部编号为1、2、3、…、9,因此燃料棒的全局编号Rg到燃料棒的局部编号Rl之间的映射关系为:
Rl=Rg-A1*Na
燃料棒的局部编号Rl到燃料棒的全局编号Rg之间的映射关系为:
Rg=Rl+A1*Na
本实施例中,从主进程中接收、分类得到的数据置为Rg,从各从进程中接收、分类得到的数据置为Rl
本实施例中,作为一可选实施例,子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系表示为:
Figure BDA0002325007120000071
Figure BDA0002325007120000072
其中,Cl表示子通道的局部编号,Cg表示子通道的全局编号,Nc为每个组件内子通道的数量,l为当前子通道所在的组件的全局编号。
需要说明的是:
子通道的全局编号和局部编号都是连续的,
Figure BDA0002325007120000073
表示:子通道的局部编号等于子通道的全局编号减去前面所有子通道的数量(是数量的和,不是编号的和)。
如图3所示,子通道全局编号Cg到子通道局部编号Cl之间的映射关系为:
Figure BDA0002325007120000081
子通道局部编号Cl到子通道全局编号Cg
Figure BDA0002325007120000082
本实施例中,从主进程中接收、分类得到的数据置为Cg,从各从进程中接收、分类得到的数据置为Cl
本实施例中,局部编号与全局编号映射关系的建立需要用到子通道模拟软件任务划分的数据,各个进程中局部编号的分配是在子通道模拟软件的并行任务划分的部分完成,并行任务划分会给出每个求解域中需要求解的子通道的个数、子通道全局编号、子通道局部编号的关系以及其它参数等数据。
本实施例中,所有求解域中子通道的局部编号都是从1开始的,设定一个数据结构global_Chans_id[Chans_num][2],其中,Chans_num代表每个求解域中需要求解的子通道的个数,实现的流程如下:
A1,读取该进程内子通道的个数(设定为Chans_num变量),具体的读取方法为:读取该进程内所有子通道的局部编号,找出最大值,由于局部编号是连续的,因此最大值即总数量;
A2,申请一个二位数组空间global_Chans_id[Chans_num][2],用于存储局部编号对应子通道的全局编号,以及所有子通道所在的进程;
A3,从局部编号为1的子通道信息开始读取,读取子通道的局部编号local_chans_id(最终存储在表3的Sub_LNo中),通过局部到全局编号的映射关系,得到对应的子通道的全局编号global_chans_id(最终存储在表3的Sub_No中),存在数组的第0列中;读取当前的进程号,存储在数组的第1列中,则:
global_Chans_id[local_chans_id][0]=global_chans_id;
global_Chans_id[local_chans_id][1]=proc_id(最终存储在表3的Sub_loc中);
直读取完局部编号为Chans_num的子通道,该进程的子通道局部与全局编号映射完成。
本实施例中,经过步骤A1-A3则该进程下的所有子通道的局部编号与全局编号和进程号之间的关系就被存储到数组global_Chans_id[Chans_num][2]中了,循环对所有求解域进行此项操作即可完成子通道的局部编号与全局编号之间的映射。其他的局部编号与全局编号之间的映射过程与步骤A1-A3的映射过程类似。
本实施例中,根据逻辑结构设计,采用数据库管理系统建立数据库(比如MySQL、SQL Server、SQLite、Access或DB2),创建输入信息、组件、燃料棒、间隙、子通道控制体、间隙控制体多个类别的数据表,如表1-表7所示。然后,通过搜索分析进程中的数据关键字段,按照组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙和间隙控制体这6类,对各局部模拟文件中的数据进行分类,分类结果如表2-表7所示。
本实施例,对于新开发的子通道模拟软件和采用文件管理系统的遗产软件均适用。对于遗产软件,可对积累的模拟数据进行格式转换后导入数据库,以优化数据管理。对于新开发的子通道模拟软件,可将此数据库集成到模拟程序中,在模拟过程中调用。
表1输入信息表
Figure BDA0002325007120000091
表1中的属性包括:输入信息编号、算例时间、算例操作人员,其中输入信息编号是关键字。
本实施例中,通过搜索关键字段“Assembly”(组件),将该字段所在的数据项包含的燃料棒的数量、在堆芯内行位置、在堆芯内列位置等信息归为组件类,如表2所示。
表2组件部分信息表
Figure BDA0002325007120000092
表2中的属性包括:编号、在堆芯内行号、在堆芯内列号、组件内棒数、组件内棒分布(具体为:组件内棒列数),其中,编号是关键字。
本实施例中,通过搜索关键字段“channel”(子通道),将该字段所在的数据项包含的温度“temperature”、子通道行位置、子通道列位置、轴向控制体数量“Axial number”、子通道全局编号等信息归为子通道类,如表3所示。
表3子通道部分信息表
Figure BDA0002325007120000101
本实施例中,通过搜索关键字段“Rod”(燃料棒),将该字段所在的数据项包含的径向节点数、燃料棒行位置、燃料棒列位置、芯块直径“Diameter”、密度“Density”、燃料棒全局编号等信息归为燃料棒类,如表4所示。
表4燃料棒部分信息表
Figure BDA0002325007120000102
表4中的属性包括:棒(燃料棒)全局编号、棒所属进程、棒局部编号、芯块直径、径向节点数、包壳外径、包壳内径、密度等;其中,棒全局编号是指对全堆所有棒进行统一编号,得到的当前棒的编号;为进行并行求解,需将燃料棒尽量均等得划分到各求解域,由不同的进程分别处理,在每个进程内对棒重新编号,即棒的局部编号,棒全局编号是关键字。
表5间隙部分信息表
Figure BDA0002325007120000103
表5中的属性包括:间隙全局编号、间隙所属进程、间隙局部编号、西侧子通道、东侧子通道;其中,间隙全局编号和局部编号与棒的编号类似。西侧子通道与东侧子通道都用于存储与该间隙相邻的子通道的全局编号,间隙全局编号是关键字。
表6子通道控制体部分信息表
Figure BDA0002325007120000111
表6中的属性包括:子通道全局编号、所属进程号、子通道局部编号、轴向层号、压力、温度、焓、质流率;子通道全局编号和轴向层号是候选关键字。
表7间隙控制体部分信息表
Figure BDA0002325007120000112
表7中的属性包括:间隙全局编号、所属进程号、间隙局部编号、轴向层号、轴向层位置、相邻子通道编号;其中,子通道全局编号和轴向层号是候选关键字。
本实施例中,基于得到的分类结果(组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙和间隙控制体),得到子通道分析数据的局部E-R图,如图4所示,堆芯与组件为一对多关系,堆芯的属性包含堆型等;组件与燃料棒为一对多关系,组件的属性有组件位置、组件编号、组件内棒的几何排布等;燃料棒与子通道为多对多,燃料棒的属性包含直径、位置等,燃料棒与子通道对应关系的建立,方便用户在数据分析阶段快速查询。子通道的具体输出信息,包括中间和最终模拟产生的速度、温度、密度、质流率、压力等值,由子通道控制体实体体现。类似的,子通道间相邻的间隙,其具体输出信息由间隙控制体体现。
在前述全堆芯热工水力子通道模拟方法的具体实施方式中,进一步地,在根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据之后,所述方法还包括:
对以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据中的相关数据进行关联,得到不同类数据及同类数据之间的关联关系。
本实施例中,以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据中的各类数据不是孤立的,从数据分析的应用出发,需建立各类数据之间的关联关系,其中,所述关联关系包括:子通道与燃料棒之间的接触关系、子通道与子通道的相邻关系、燃料棒与子通道之间的接触关系、子通道控制体与子通道的所属关系和燃料棒与组件的所属关系。
本实施例中,如图5所示,子通道与燃料棒之间的接触关系由子通道与燃料棒的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个燃料棒接触,通过定位关系:[Crow-1,Ccol-1]、[Crow-1,Ccol]、[Crow,Ccol-1]和[Crow,Ccol]进行搜索,得到每个子通道所接触的燃料棒,(Crow,Ccol)为子通道的行列位置,(Crow,Ccol)从分类后的子通道类数据中获取;
子通道与子通道的相邻关系由子通道与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个子通道相邻,通过定位关系:(Crow-1,Ccol)、(Crow,Ccol-1)、(Crow,Ccol)、(Crow,Ccol+1)和(Crow+1,Ccol)进行搜索,得到每个子通道的邻居子通道。
在前述全堆芯热工水力子通道模拟方法的具体实施方式中,进一步地,如图5所示,燃料棒与子通道之间的接触关系由燃料棒与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个燃料棒与4个子通道接触,通过定位关系:(Rrow,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol+1)进行搜索,得到每个燃料棒所接触的子通道,(Rrow,Rcol)表示燃料棒的行列位置,(Rrow,Rcol)从分类后的燃料棒类数据中获取。
在前述全堆芯热工水力子通道模拟方法的具体实施方式中,进一步地,如图5所示,子通道控制体与子通道的所属关系由子通道的行列位置以及子通道的全局编号Cg确定,其中,Cg由子通道的行列位置(Crow,Ccol)确定,且用子通道内的轴向层号取值M来区分不同的轴向层。
本实施例中,作为一可选实施例,根据子通道全局编号,可以通过数据查询模块查询该子通道的温度、压力等参量;还可以通过数据查询模块查询该子通道的邻居子通道编号,并返回邻居子通道的各项参量;还可以根据子通道的全局编号,查询该子通道接触的燃料棒,并返回接触的燃料棒的参量。
本实施例中,输入参数信息进行一次子通道模拟,可以需要用户输入上上百项的参数信息,作为又一可选实施例,可以通过数据校验模块对用户输入的参数信息进行校验,以保证输入信息的正确性。具体的:数据校验模块通过建立输入项的规则、项与项之间的关联对用户输入的信息进行自动校验。
本实施例中,为了直观地展示模拟结果,可以通过绘图模块对模拟结果和用户分析需求进行绘图,比如,绘制子通道内不同高度的压力曲线、绘制温度随时间变化的曲线、绘制全堆芯的流量分配图。
本实施例中,可以通过输入卡读入方式和图形界面的读入方式,输入用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息;不同子通道模拟软件根据模型、算法、代码结构的不同,对输入数据有不同要求,输入数据一般需包含以下信息:算例名称、功率分布、单位制选择、库朗数、模型选择(搅浑模型、空泡份额模型、湍流搅混率常数设置等)、组件位置分布、燃料棒位置分布、燃料棒属性等、数值求解方法、初始条件(包括初始温度、初始压力等属性)、边界条件(包括入口压力、入口流量等属性)、输出数据选择等中的一种或多种。
本发明实施例提供的全堆芯热工水力子通道模拟方法不仅适用于已有的子通道模拟软件,还适用于研发过程中的子通道模拟软件,在子通道模拟软件的研发过程中,基于组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙、间隙控制体数据表,对模拟中间数据进行管理和分析,是软件验证与确认过程的必要步骤。验证过程包含解验证和代码验证,通过分析离散误差、随机误差、舍入误差、统计误差、迭代误差等,验证软件所采用的模型、算法和代码。通过将最终的全堆芯全局模拟输出数据与实验数据比较,能确认软件是否可以投入使用。在确认与验证过程中,涉及对大量数据的分析与比较,通过建立数据库,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据,能够科学管理模拟中间数据,能有效提高验证与确认效率。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,包括:
获取用于全堆芯热工水力子通道模拟的参数信息,所述参数信息包括:全局编号;
根据获取的参数信息,通过多个从进程并行执行子通道模拟软件,每个从进程输出相应的局部模拟文件,每个局部模拟文件中的子通道、间隙、组件、燃料棒各拥有一个局部编号;
根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
2.根据权利要求1所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,所述局部编号与全局编号之间的映射关系包括:组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系、燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系和子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系。
3.根据权利要求2所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,组件全局编号与组件局部编号之间的映射关系表示为:
A1=Ag/Ag
Ag=A1*Ag
其中,A1表示组件的局部编号,Ag表示组件的全局编号。
4.根据权利要求2所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,燃料棒全局编号与燃料棒局部编号之间的映射关系表示为:
Rl=Rg-A1*Na
Rg=Rl+A1*Na
其中,A1表示组件的局部编号,Rl表示燃料棒的局部编号,Rg表示燃料棒的全局编号,Na表示组件内燃料棒的数量。
5.根据权利要求2所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,子通道全局编号与子通道局部编号之间的映射关系表示为:
Figure FDA0002325007110000011
Figure FDA0002325007110000021
其中,Cl表示子通道的局部编号,Cg表示子通道的全局编号,Nc为每个组件内子通道的数量,l为当前子通道所在的组件的全局编号。
6.根据权利要求1所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,所述根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据包括:
获取子通道模拟的数据类别,所述类别包括:组件、燃料棒、子通道、子通道控制体、间隙、间隙控制体;
根据局部编号与全局编号之间的映射关系以及获取的数据类别,对局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据。
7.根据权利要求1所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,在根据局部编号与全局编号之间的映射关系,对所有局部模拟文件进行解析,得到以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据之后,所述方法还包括:
对以数据库存储的全堆芯全局模拟输出数据中的相关数据进行关联,得到不同类数据及同类数据之间的关联关系;
其中,所述关联关系包括:子通道与燃料棒之间的接触关系、子通道与子通道的相邻关系、燃料棒与子通道之间的接触关系、子通道控制体与子通道的所属关系和燃料棒与组件的所属关系。
8.根据权利要求7所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,子通道与燃料棒之间的接触关系由子通道与燃料棒的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个燃料棒接触,通过定位关系:[Crow-1,Ccol-1]、[Crow-1,Ccol]、[Crow,Ccol-1]和[Crow,Ccol]进行搜索,得到每个子通道所接触的燃料棒,(Crow,Ccol)为子通道的行列位置,(Crow,Ccol)从分类后的子通道类数据中获取;
子通道与子通道的相邻关系由子通道与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个子通道与4个子通道相邻,通过定位关系:(Crow-1,Ccol)、(Crow,Ccol-1)、(Crow,Ccol)、(Crow,Ccol+1)和(Crow+1,Ccol)进行搜索,得到每个子通道的邻居子通道。
9.根据权利要求7所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,燃料棒与子通道之间的接触关系由燃料棒与子通道的行列位置确定;
其中,在压水堆中,每个燃料棒与4个子通道接触,通过定位关系:(Rrow,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol)、(Rrow+1,Rcol+1)进行搜索,得到每个燃料棒所接触的子通道,(Rrow,Rcol)表示燃料棒的行列位置,(Rrow,Rcol)从分类后的燃料棒类数据中获取。
10.根据权利要求7所述的全堆芯热工水力子通道模拟方法,其特征在于,子通道控制体与子通道的所属关系由子通道的行列位置以及子通道的全局编号Cg确定,其中,Cg由子通道的行列位置(Crow,Ccol)确定。
CN201911312909.XA 2019-12-18 2019-12-18 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法 Active CN111159865B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911312909.XA CN111159865B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911312909.XA CN111159865B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111159865A true CN111159865A (zh) 2020-05-15
CN111159865B CN111159865B (zh) 2021-10-12

Family

ID=70557305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911312909.XA Active CN111159865B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111159865B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113408147A (zh) * 2021-07-15 2021-09-17 中国科学院近代物理研究所 反应堆燃料性能分析计算方法、系统、存储介质及设备
CN114385557A (zh) * 2021-12-02 2022-04-22 中国原子能科学研究院 一种基于数据库的快堆设计参数传递方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040167757A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-26 Robert Struijs Method for the numerical simulation of a physical phenomenon with a preferential direction
US20130173233A1 (en) * 2011-11-18 2013-07-04 Searete Llc Enhanced Neutronics Systems
CN108304620A (zh) * 2018-01-11 2018-07-20 西安交通大学 一种核反应堆堆芯棒束通道内硼扩散过程的计算方法
CN108846190A (zh) * 2018-06-05 2018-11-20 哈尔滨工程大学 一种压水堆燃料组件的核热耦合仿真方法
CN108875213A (zh) * 2018-06-19 2018-11-23 哈尔滨工程大学 一种反应堆堆芯热工水力多尺度分析方法
CN110532093A (zh) * 2019-08-23 2019-12-03 中国原子能科学研究院 数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040167757A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-26 Robert Struijs Method for the numerical simulation of a physical phenomenon with a preferential direction
US20130173233A1 (en) * 2011-11-18 2013-07-04 Searete Llc Enhanced Neutronics Systems
CN108304620A (zh) * 2018-01-11 2018-07-20 西安交通大学 一种核反应堆堆芯棒束通道内硼扩散过程的计算方法
CN108846190A (zh) * 2018-06-05 2018-11-20 哈尔滨工程大学 一种压水堆燃料组件的核热耦合仿真方法
CN108875213A (zh) * 2018-06-19 2018-11-23 哈尔滨工程大学 一种反应堆堆芯热工水力多尺度分析方法
CN110532093A (zh) * 2019-08-23 2019-12-03 中国原子能科学研究院 数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUCHANGJUN: "Kernel optimization for short-range molecular dynamics", 《COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS》 *
吴明宇: "反应堆多物理耦合计算中的核-热耦合计算研究", 《 第十六届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室2019年学术年会》 *
张海成: "多模块柔性连接浮体三维非线性网络动力学特性", 《中国钢结构协会海洋钢结构分会学术论文集》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113408147A (zh) * 2021-07-15 2021-09-17 中国科学院近代物理研究所 反应堆燃料性能分析计算方法、系统、存储介质及设备
CN113408147B (zh) * 2021-07-15 2022-07-05 中国科学院近代物理研究所 反应堆燃料性能分析计算方法、系统、存储介质及设备
CN114385557A (zh) * 2021-12-02 2022-04-22 中国原子能科学研究院 一种基于数据库的快堆设计参数传递方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111159865B (zh) 2021-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu Improved K-means clustering algorithm for big data mining under Hadoop parallel framework
CN111159865B (zh) 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法
US7421671B2 (en) Graph pruning scheme for sensitivity analysis with partitions
CN101944141A (zh) 一种高效的基于模糊聚类自适应径向基全局优化方法
US7991595B2 (en) Adaptive refinement tools for tetrahedral unstructured grids
US20120016647A1 (en) System and method for configuring a simulation model utilizing a tool for automatic input/output assignment
CN106599064A (zh) 一种适用于高端装备的复杂知识自动分类、获取及存储方法
US20090182994A1 (en) Two-level representative workload phase detection method, apparatus, and computer usable program code
CN114638081B (zh) 核电设计软件模型评估系统
CN112597584B (zh) 基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置
CN113779785A (zh) 一种数字孪生复杂装备解构模型及其解构方法
Jeong et al. Approximate life cycle assessment via case-based reasoning for eco-design
Cao et al. The strategy of datum reference frame selection based on statistical learning
CN101776674A (zh) 基于模糊动态模式识别的复合材料高温机械性能测试方法
Abukwaik et al. TopSelect: a topology-based feature selection method for industrial machine learning
Houstis et al. MyPYTHIA: a recommendation portal for scientific software and services
Duan et al. Toward a framework of extracting typical machining process routines based on knowledge representation learning
Cao et al. Quality-integrated diagnostic platform for aerospace complex product assembly processes
CN113377952A (zh) 水利水电工程质量验评电子文件归档档号自动生成方法
Mandelli et al. An overview of reduced order modeling techniques for safety applications
CN113901029B (zh) 一种支持堆芯多专业计算软件的统一建模方法及系统
Huang et al. Parametric modeling of part family machining process plans from independently generated product data sets
Xia et al. Life balance-considered matching optimization method for remanufactured parts
Chen et al. Exploiting the largest available zone: A proactive approach to adaptive random testing by exclusion
WO2019004853A1 (en) METHOD AND APPARATUS DETERMINING CONDITIONS FOR APPLICABILITY OF WAIVER AND APPLICATION OF CONDITIONS TO MULTIPLE ERRORS OR WARNINGS IN PHYSICAL VERIFICATION TOOLS

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant