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公开(公告)号：CN111143996B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN201911367578.X
申请日：2019-12-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种快堆六边形闭式组件盒间流动换热计算方法，主要包括以下步骤：1、对闭式组件的盒间通道进行分层；2、建立盒间通道内冷却剂流动换热的控制方程；3、采用交错网格进行网格划分；4、采用有限容积积分法对方程进行离散；5、采用SIMPLE算法求解连续方程与动量方程，采用Gear算法求解能量方程；6、对压力和速度的修正值进行亚松弛处理加快迭代收敛。本发明解决了以往只考虑盒间通道内冷却剂的导热所带来的计算不准确问题，或者是采用三维CFD方法需要大量计算机内存和计算时间的问题。本发明的计算方法可以与快堆系统分析程序进行耦合求解，更加有效地分析快堆六边形闭式组件盒间的流动换热情况，从而为快堆的设计与安全分析提供依据。
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公开(公告)号：CN111274748B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202010190628.8
申请日：2020-03-18
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种池式钠冷快堆非能动余热排出系统跨维度耦合计算方法，包括如下步骤：针对关键几何部件的复杂区域进行局部精细化模拟获取多孔介质参数；针对堆本体关键几何部件进行几何简化建立非能动余热排出系统三维模块；针对三维模块划分网格；结合局部精细化模拟化获得多孔介质参数对三维模块进行参数设置；针对非能动余热排出系统的堆外回路采用用户自定义函数建立一维系统模块；在CFD软件中进行三维模块和一维系统模块的稳态调试；在稳态调试调试后，进行钠冷快堆非能动余热排出系统的瞬态计算。本发明在现有CFD软件的基础上，借助用户自定义函数开发堆外回路内耦合模块，从而实现精确计算事故工况下非能动余热排除系统投入使用后，池式钠冷快堆的自然循环下的热工水力特性。
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公开(公告)号：CN111414722A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010198020.X
申请日：2020-03-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06N7/00 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆堆芯物理与热工耦合的模拟方法，首先采用Fluent前处理软件建立计算域非结构化网格模型，随后将网格模型导入Fluent中建立算例；采用Fluent软件的用户自定义函数功能提取Fluent算例中的网格信息及流场数据，自动生成MCNP5计算所需的输入文件；借助Fluent的用户自定义函数功能控制MCNP5完成中子物理场的计算，解析其输出文件，提取核燃料区的裂变功率数据；将裂变功率传入Fluent软件中并执行计算；当Fluent计算初步收敛后，使用其用户自定义函数重新生成MCNP5输入文件,再次调用MCNP5计算裂变功率数据并传递给Fluent；重复以上步骤直至Fluent最终收敛。本发明可以方便的实现物理热工耦合，为数值反应堆的研究奠定了基础。
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公开(公告)号：CN111259596A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010103669.9
申请日：2020-02-20
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/367 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于有限体积理论的管壳式热交换器全三维耦合模拟方法，包含以下步骤：采用几何建模软件对管壳式热交换器进行几何建模；利用网格划分软件对管壳式热交换器几何模型进行网格划分形成网格模型；将网格模型导入CFD软件中，并原位复制传热管束区网格作为二次管侧网格，并通过拼接面方法将二次管侧网格及其二次侧进出口区网格连通；在CFD软件设置用户自定变量，借助用户自定义函数，建立一二次侧网格间的映射关系；计算热交换器一二次侧网格控制体流场信息，计算对应网格控制体间的换热量；利用CFD软件的用户自定函数将换热量返回给能量方程源项；最后利用CFD软件进行迭代计算。本发明能实现以相对低的计算代价实现管壳式热交换器一二次侧的耦合传热计算。
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公开(公告)号：CN113793700A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111007622.3
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C1/04
Abstract: 本发明公开了小型氟盐冷却高温堆自适应布雷顿循环能量转换系统，包括反应堆本体系统、熔盐储能系统、布雷顿动力循环系统和各系统之间管道等其他连接设备构成的循环回路；反应堆本体系统作为自适应布雷顿循环能量转换系统的热源，熔盐储能系统作为自适应布雷顿循环能量转换系统的储能和中间输热子系统，布雷顿动力循环系统用于实现热动转换；根据不同的任务需求和空间需求，该自适应布雷顿循环能量转换系统具有八种不同的布雷顿循环构型，它们在体积、控制和热效率上各有优势；本发明为小型氟盐冷却高温堆提供了多模式、自适应的布雷顿循环能量转换系统方案，有助于推动我国自主掌握反应堆布雷顿循环系统设计技术的进程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113756891A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111005721.8
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了舰船用一体化氟盐冷却高温堆动力系统，包括反应堆本体系统、布雷顿动力循环系统和各系统之间管道等其他连接设备构成的动力系统循环回路；反应堆本体系统作为动力系统热源，布雷顿动力循环系统进行热动转换；本发明的各设备均可模块化加工、制造、运输和安装；本发明中的布雷顿动力循环系统具有热效率高、动力充足且功率响应迅速的优势，热效率超过48％；本发明既能良好地适应舰船上的狭小空间，也能输出足够的功率并灵活跟踪负荷变化，为新一代舰船核动力系统的开发具有参考意义。
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公开(公告)号：CN113623040A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202111007614.9
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于非线性规划的布雷顿循环系统建模方法，包括五个步骤：确定边界条件、划分流程、显化参数、局部规划和整体规划；在局部规划中将热端、冷端和回热端的三个损失表示为目标函数，采用无导数局部最优算法，以达到较快的收敛速度；在整体规划中将热、冷和回热端的流量偏差表示目标函数，采用启发式全局优化算法，以尽量找到全局最优解。本发明的方法通过整体规划外迭代和局部规划内迭代，一次计算即可找到热效率和损失的全局最优解，避免了讨论方程封闭性、初值调试和启发式算法调试，降低了求解难度，实现了多构型、多变量的同步优化。
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公开(公告)号：CN111414722B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010198020.X
申请日：2020-03-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06N7/00 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆堆芯物理与热工耦合的模拟方法，首先采用Fluent前处理软件建立计算域非结构化网格模型，随后将网格模型导入Fluent中建立算例；采用Fluent软件的用户自定义函数功能提取Fluent算例中的网格信息及流场数据，自动生成MCNP5计算所需的输入文件；借助Fluent的用户自定义函数功能控制MCNP5完成中子物理场的计算，解析其输出文件，提取核燃料区的裂变功率数据；将裂变功率传入Fluent软件中并执行计算；当Fluent计算初步收敛后，使用其用户自定义函数重新生成MCNP5输入文件,再次调用MCNP5计算裂变功率数据并传递给Fluent；重复以上步骤直至Fluent最终收敛。本发明可以方便的实现物理热工耦合，为数值反应堆的研究奠定了基础。
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公开(公告)号：CN111680458B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202010494640.8
申请日：2020-06-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G21C17/00 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种钠水直流蒸汽发生器的热工水力瞬态计算方法。包括以下步骤：确定蒸汽发生器几何参数；建立蒸汽发生器单管模型，采用固定网格方法划分控制体；设置各控制体内热工水力参数初始值；建立蒸汽发生器系统方程组；基于交错网格和有限差分法离散方程组；根据换热与压降公式以及流体物性函数获得常微分方程组；根据给定的边界条件采用Gear数值求解方法求解化简后的蒸汽发生器系统方程组获得每一时刻各控制体内的热工水力参数值。本发明适用于模块式和整体式的钠水直流蒸汽发生器，操作方便、通用性强、使用灵活、精度高，完全可以满足钠水直流蒸汽发生器热工水力瞬态计算需求，可以为中国钠冷快堆自主化设计提供软件基础。
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公开(公告)号：CN113299408A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110486447.4
申请日：2021-04-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种模块化小型氟盐冷却高温堆系统，包括模块化小型氟盐冷却高温堆本体、非能动余热排出系统和布雷顿循环能量转换系统；模块化小型氟盐冷却高温堆本体包括压力容器及位于其中的控制棒驱动机构、堆芯组件、堆芯组件外围的反射层、堆芯围筒以及位于堆芯围筒和压力容器之间的下降环腔；非能动余热排出系统包括位于压力容器内的熔盐换热器，压力容器外空冷塔内的空气换热器以及相连的管道，并与布雷顿循环能量转换系统共用空冷塔；布雷顿循环能量转换系统包括位于压力容器内的主换热器、二氧化碳捕集系统及位于其中的透平、发电机、高低温回热器、空气冷却器、主辅压缩机和电动机。本发明采用模块化设计，结构紧凑，且具有较高的能量转换效率。
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