申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2020-11-23

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN112380719B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2021.03.09#实质审查的生效;2021.02.19#公开

摘要：本发明提供一种快堆边界下的裂变气体释放的数值计算方法，包括稳态工况下的模拟和事故瞬态条件下的数值计算。本发明通过数值手段详细地描述了稳态下晶粒内自由气体原子扩散行为，以及晶粒内气泡生长与俘获‑再溶解平衡过程；根据晶粒间气泡的生长与融合模型，考虑了晶面气泡与晶棱气泡的生长所引发的晶间气体肿胀，利用数值的手段模拟了晶粒间气泡的联通以及气体释放通道的形成过程；考虑了高温下晶内大尺寸气泡的移动行为，并基于此建立了高温下的裂变气体释放的数值计算模型；此外，本发明还描述了瞬态下晶内气泡的生长、融合、移动、释放等行为，得出了针对快堆瞬态下裂变气体的数值计算模型。

主权项：1.一种快堆边界下的裂变气体释放的数值计算方法，其特征在于：包括：步骤1，确定晶内气体行为的数值计算方法：对稳态情况下的晶内自由气体原子扩散行为采用等效辐照方法进行数值模拟，得到裂变气体扩散至晶粒边界的份额；将气泡的生长行为同自由气体原子的扩散行为结合起来，最终通过迭代的方式得出对晶内气泡行为的综合描述；步骤2，确定晶间气泡行为的数值计算方法：对扩散至晶间的气体进行模拟，包括气体原子在晶面气泡和晶棱气泡之间的分配，晶面气泡生长所导致的融合，晶棱气泡与自由气腔的联通，裂变气体的释放等行为的数值模拟，通过联立求解气体行为方程组的方式，利用迭代的思想，构建晶间气体行为的数值模拟方法；步骤3，确定高温下晶内气泡的数值计算模型：根据高温下1600℃晶内气体行为的特性，考虑高温下晶内大尺寸气泡在温度梯度下的移动行为，以及由此所导致的气泡携带裂变气体扩散至晶粒边界的效应，综合考虑气泡迁移和气体原子自由扩散所导致的气体释放，实现高温条件下对裂变气体释放行为的数值模拟；步骤4，确定瞬态下的裂变气体释放机制与数值计算方法：瞬态下通过对气泡扩散行为的描述，建立晶间气泡的生长模拟的数值算法，考虑晶间气泡对自由气体原子的吸收效应以及气泡之间的相互融合机制，通过理论方程模拟气泡在温度梯度作用下的移动效应，最终得出瞬态下的裂变气体释放的数值计算模型；其中，裂变气体的释放份额计算方式为：其中，b为再溶解系数，a是晶粒半径，δs为扩散层厚度，Ds是表面扩散系数，Qs为表面扩散传输热量，为温度梯度，R为理想气体常数,rb是晶内气泡半径。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 一种快堆边界下的裂变气体释放的数值确定方法

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