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公开(公告)号：CN116595841A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310600396.2
申请日：2023-05-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种具有多层各向异性包壳的核燃料棒力学计算方法，步骤如下：1、针对核燃料棒包壳各向异性材料建立应力应变关系；2、采用1.5维模型沿径向对包壳划分节点，有限差分获得相邻节点应力关系，建立基础矩阵写入程序；3、建立多层包壳间的锁合接触关系，得到边界重合节点应力关系写入程序；4、推导任意节点与边界节点应力关系形成转移矩阵，替换步骤二中基础矩阵；5、对芯块包壳力学相互作用工况引入包壳内壁面接触，正常运行工况引入内壁面压力，将边界条件编入程序；6、引入包壳外壁面压力及轴向宏观力学平衡，将边界条件编入程序；7、运行前述步骤编写的程序，求解具有多层各向异性包壳的核燃料棒的应力、应变和位移。
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公开(公告)号：CN115577583B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202211095591.6
申请日：2022-09-06
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/02
Abstract: 一种铅基反应堆绕丝燃料棒流致振动分析方法，根据绕丝定位方式的燃料棒束组件进行建模，分别针对流体域以及固体域划分网格，并设置流固耦合交界面；流体域部分计算前调用铅铋合金物性关系式，在流固耦合交界面的轴向不同位置上设置监测点，监测不同位置的流体激振力随时间的变化；采用大涡模拟模型，并选择WALE模型作为亚格子应力模型，进行瞬态计算，直至收敛。固体域部分设置固定端面，将流体域压力场加载到流固耦合交界面上，直至固体域每个时间步的有限元计算达到收敛；对流体激振力以及振动位移进行频域功率谱密度函数分析。本发明为铅基反应堆绕丝定位燃料棒束的流致振动以及振动导致的微动磨损问题提供了评估与指导。
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公开(公告)号：CN115408920B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211051007.7
申请日：2022-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/25 , G06F113/26 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了随机弥散夹杂体高填充装量下夹杂体位置确定方法，主要步骤如下：1、建立复合材料和内部弥散区域的容器；2、根据填充数量和分布要求确定虚拟夹杂体的体积份额和尺寸类型；3、生成虚拟夹杂体并统计个数；4、按原尺寸夹杂体计算体积份额；5、判断是否满足指定体积份额，否，则调整生成夹杂体各尺寸分布的体积份额；6、继承夹杂体生成要求，搜索并储存夹杂体的位置；7、遍历所有夹杂体计算距离得到最小值，判断最小距离和参考距离大小，超过即跳出，否则，在指定尺寸分布要求下重新生成直到满足要求；本发明的填充方法借助离散元素法的优势，以虚拟夹杂体的填充来表现实际夹杂体填充的随机性，为实现高填充装量模拟提供便利。
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公开(公告)号：CN115034076B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202210712910.7
申请日：2022-06-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/08 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种包覆燃料弥散型燃料元件失效概率的计算方法，主要步骤如下：1、建立并设置燃料元件、多相弥散颗粒几何模拟模型及三维单元体模型；2、控制流工程软件导入所有模型；3、进行元件的多物理场耦合计算；4、划分元件子区；5、计算并储存各子区平均温度及应力；6、数值仿真软件修改代表性颗粒参数并进行多物理场耦合计算；7、将代表性颗粒状态映射至单元体模型；8、计算单元体模型等效物性参数；9、进行内部颗粒失效情况评估；10、修正元件等效参数；11、重复步骤3‑10直至时刻末。本发明的高适应性计算方法能够将元件状态与弥散颗粒状态建立联系，并对元件内部颗粒失效情况进行评估，进而确定燃料元件的运行状态。
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公开(公告)号：CN114266171B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111679272.5
申请日：2021-12-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 一种U型管蒸汽发生器全耦合共轭传热计算方法，该方法主要包括如下部分：1、U型管蒸汽发生器一、二次侧几何模型简化；2、划分U型管蒸汽发生器一、二次侧流体域与固体域几何计算区域与对应节点；3、U型管蒸汽发生器一、二次侧流体域与固体域共轭传热边界传递；4、建立U型管蒸汽发生器一、二次侧流体域与固体域计算模型；5、以全耦合方式整体离散各区域方程组并求解。其中，模型简化将实际U型管蒸汽发生器简化为便于划分几何区域、网格的形式；建立简化后的几何模型，并划分网格；定义中间变量，实现固体域与流体域边界条件传递；分别在固体域与流体域建立数学模型；最后采用全耦合离散求解，模拟U型管蒸汽发生器的共轭传热过程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115831405A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211483426.8
申请日：2022-11-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置，包括带有视窗的实验台，两台正对实验台两侧视窗的掺镱光纤激光器，布置于实验台周围视窗的热成像仪与光学高温计，与光学高温计和掺镱光纤激光器相连的温度反馈控制装置，两侧带透光板的样品台，支撑样品台的样品台支架；利用一侧掺镱光纤激光器发射激光束透过该侧透光板形成十字形激光束，实现螺旋燃料的预加热；利用光学高温计和温度反馈控制装置实时控制掺镱光纤激光器发射功率，实现实验样品温度保持在设定范围；利用热成像仪实现全过程样品温度的监测；利用另一侧掺镱光纤激光器发射激光束透过该侧透光板形成十字形激光环，实现螺旋燃料反应性引入事故的模拟。
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公开(公告)号：CN113436758B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202110815608.X
申请日：2021-07-19
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种用于空间推进的径向流动高温气冷堆燃料组件及工作方法，该燃料元件包括燃料组件底座、慢化剂区及其内外包壳、燃料环、燃料环堆叠固定装置、燃料组件顶盖，并给出了各部分的材料选择和连接方法。工作时，冷却剂由燃料组件顶盖上的入口进入燃料组件，流入位于燃料块区和慢化剂区中间的外腔进行流量分配，在通过燃料块的径向流道时被发生裂变反应的燃料块加热，温度升高，速度增加。冷却剂从径向流道流出之后在燃料组件内腔汇合搅混，最后从燃料组件底座的出口去往冷却剂喷射系统。由此燃料组件进行的核热推进堆芯设计所产生的用于空间推进的发动机将可以达到高的推力和比冲，从而允许航天器在太阳系内更远的地方执行任务。
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公开(公告)号：CN115732110A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211483446.5
申请日：2022-11-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C17/06
Abstract: 本发明公开了一种利用激光加热模拟棒状燃料反应性引入事故的装置，包括带视窗的炉体，两台正对炉体的掺镱光纤激光器，置于一侧掺镱光纤激光器窗口位置的正锥棱镜与透镜，炉体周围布置热成像仪、数字图像测量装置及信号采集控制装置，还包括氦气罐、氦气入口管及氦气控制阀，碘生成装置与碘蒸气控制阀，置于炉体中心的样品台，支撑样品台的样品台支架，与样品台和气体收集装置连接的气体出口管；利用热成像仪与信号采集控制装置实现实验样品预热；利用碘蒸气控制阀与氦气控制阀实现样品台内部碘浓度的控制；利用数字图像测量装置实现全过程实验样品形变监测；利用另一侧掺镱光纤激光器与正锥棱镜及透镜形成激光环，实现棒状燃料反应性引入事故的模拟。
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公开(公告)号：CN115577583A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211095591.6
申请日：2022-09-06
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/02
Abstract: 一种铅基反应堆绕丝燃料棒流致振动分析方法，根据绕丝定位方式的燃料棒束组件进行建模，分别针对流体域以及固体域划分网格，并设置流固耦合交界面；流体域部分计算前调用铅铋合金物性关系式，在流固耦合交界面的轴向不同位置上设置监测点，监测不同位置的流体激振力随时间的变化；采用大涡模拟模型，并选择WALE模型作为亚格子应力模型，进行瞬态计算，直至收敛。固体域部分设置固定端面，将流体域压力场加载到流固耦合交界面上，直至固体域每个时间步的有限元计算达到收敛；对流体激振力以及振动位移进行频域功率谱密度函数分析。本发明为铅基反应堆绕丝定位燃料棒束的流致振动以及振动导致的微动磨损问题提供了评估与指导。
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公开(公告)号：CN115544804A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211352166.0
申请日：2022-10-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种核反应堆中子物理‑热工水力‑燃料性能耦合分析方法，能够将非基于多物理场框架开发的中子物理程序和热工水力程序集成到框架中，实现其在多物理场框架驱动下的物理‑热工耦合计算。步骤如下：1、在中子物理程序、热工水力程序和燃料性能分析程序中分别进行建模；2、进行中子物理输运计算，并将中子物理参数传递给燃料性能分析程序；3、进行燃料性能分析计算，将燃料形变和热流密度传递给热工水力程序；4、进行热工水力计算；5、重复步骤2至步骤4，直至当前时刻的计算结果收敛；6、到达指定时刻后进行中子物理燃耗计算，更新中子物理程序的材料文件；7、重复步骤2到步骤6，直到完成规定时间内的耦合计算。
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