申请/专利权人：中国核电工程有限公司

申请日：2020-11-26

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN112613158B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/08;G06F119/12;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2021.10.29#实质审查的生效;2021.04.06#公开

摘要：本发明涉及一种严重事故下安全壳内控制体热力学响应综合分析方法，包括：1、获取热工水力计算初始参数并初始化；2、根据计算时间控制参数判断是否结束计算；3、更新时间步长并求解边界条件；4、计算控制体内部总质量和总能量；5、判断控制体内部流体类型并分工况求解控制体内部状态参数；6、计算不可凝气体的状态参数及气相的平均温度；7、计算饱和水的闪蒸以及过饱和蒸汽的析出；8、计算气液两相与相界面之间的传热传质；9、迭代计算并输出各时刻状态参数，直至计算结束。本发明能准确模拟计算严重事故下安全壳内控制体在受到扰动后从不平衡状态向平衡状态过渡过程中的瞬态变化规律，如实再现实际相关的物理过程并反映系统的物理现象。

主权项：1.一种严重事故下安全壳内控制体热力学响应综合分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取控制体热工水力计算初始参数以及计算所需的时间控制参数、边界条件参数，完成初始化；步骤2、根据计算时间控制参数判断是否结束计算运行，当不满足结束条件时，进入步骤3继续执行计算，满足结束条件时，输出结果信息并结束计算；步骤3、更新时间步长，根据边界条件参数计算出各时间内边界源项与指定控制体之间进行的能量与质量交换总额；步骤4、根据质量和能量守恒方程，计算控制体内部总质量和总能量；步骤5、判断控制体内部流体类型并分工况求解控制体内部状态参数；求解控制体内部状态参数时，首先判断控制体内部流体类型，根据不同工况选择选取不同的计算方程： 式中：p--控制体压力；ps--水蒸气分压；mi--第i种不可凝气体的质量；R--摩尔气体常数；Tg--气体温度；Mi--第i种不可凝气体的摩尔质量；V--控制体体积；mw--控制体内液态水的质量；ρw--水的密度，是压力p和液态水温度Tw的函数； V--控制体体积；mw--控制体内液态水的质量；ρw--水的密度，是控制体压力p和液态水温度Tw的函数；ms--控制体内水蒸气的质量；ρs--水蒸气的密度，是水蒸气分压力ps和气体温度Tg的函数； Ug--控制体内所有气体的总内能；ms--水蒸气的质量；us--水蒸气的比内能，是水蒸气分压力ps和气体温度Tg的函数；mi--控制体内第i种不可凝气体的质量；ui--第i种不可凝气体的比内能，是气体温度Tg的函数；Ul＝mw·uwp,Tw6Ul--控制体内水的总内能；mw--水的质量；uw--水的比内能，是控制体压力p和液态水温度Tw的函数；联立上述公式3-公式6并作转化，记方程为 分别对p，ps，Tg，Tw进行偏导数计算，则其导数矩阵表示为： cvi为控制体内第i种不可凝气体的定容比热；导数矩阵中第1行第134列元素分别为： 利用以上各式，根据牛顿迭代法，可得关于第k步的迭代方程如下： 上述方程中，除已知参数控制体总体积以及各工质的质量和气液两相的内能外，其它参数均通过当前状态下控制体内的温度和压力状态参数导出，不依赖于其它状态或外部参数，为全隐式形式的求解方程，通过对上述方程的求解，便可得到该条件下控制体内各相的温度和压力状态参数；步骤6、计算不可凝气体状态参数及气相平均物性；步骤7、计算饱和水的闪蒸以及过饱和蒸汽的析出；步骤8、计算气液两相与相界面之间的传热传质；步骤9、返回步骤2反复迭代计算。

全文数据：

权利要求：

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