基于MOOSE框架的五方程两相流分析程序开发

基于多物理场耦合框架MOOSE,采用五方程两相流模型开发了模块化程序ZEBRA,实现了高阶时间、空间离散格式两相流动传热问题的求解。采用Bartolomei开展的垂直圆管过冷沸腾实验对ZEBRA进行验证,在不同热流密度、质量流密度、压力工况下,将程序计算值与实验值进行了数值验证和计算分析。结果表明:ZEBRA中五方程模型预测值与实验值符合良好,沸腾起始点和空泡份额的预测合理,表明ZEBRA初步具备了处理两相流问题的能力。

新型管式-池式钠冷快堆设计的失流事故瞬态分析

0引言本文介绍了一种新型的管式-池式钠冷快堆系统,并对该系统的失流事故做了分析计算,对缓冲池内温度分布做了简要计算,对失流事故发生后,缓冲池内出现的热分层现象、整体温度上升现象做了分析。1背景介绍国际上已建成的钠冷快堆系统一回路基本分为两种,池式系统与管式系统。管式系统在日本较为成熟,例如JOYO与MONJU等较著名的钠冷快堆设计都采用这种一回路布置方案[1-2]。管式系统的特征为中间热交换器(IHX)、主循环泵和反应堆堆芯采用分开布置的方案.

适用于反应堆系统分析程序的控制模块计算逻辑研究

介绍反应堆系统分析程序的控制模块,并且重点对瞬态计算中控制模块的两种控制逻辑计算流程做阐述,同时还对计算过程中需要采用的回退功能做相应介绍。

适用于反应堆的多物理耦合框架研究

本文对适用于反应堆的多物理耦合框架进行相关介绍,并且对其基本层级结构做进一步描述,指出了发展多物理耦合框架的关键点。

失水事故分析程序临界流模型改进及验证

失水事故(LOCA)分析中保守分析方法不利于提高核电厂的经济性,为了满足10CFR50附录K的核电厂LOCA评价要求,基于最佳估算程序RELAP5对其模型进行修改以满足对LOCA的评价要求,同时增大设计裕量。由于附录K涉及模型较多,本文主要对LOCA模型修改和验证方法进行研究,改进了RELAP5程序临界流模型,添加保守的Moody两相临界流模型,同时增加过冷临界流Zaloudek模型,并分别采用分离效应实验装置Marviken、Edward喷放管和整体效应装置Bethsy对程序进行了验证,结果表明添加的模型对模拟喷放过程临界流现象具有足够的可靠性。

核反应堆计算流体力学程序YH-ACT关键技术研究及开发

燃料组件定位格架搅混翼不同设计方案对其流动传热特性影响较大,而采用实验方法分析对比各设计方案面临实验成本高及测量难度大的问题,计算流体力学(CFD)方法则在方案选择及优化方面逐渐被使用。本文通过机理验证算例及实验数据开展对自主研发的CFD程序YH-ACT的初步验证,为其应用到反应堆设计的方案选择与优化提供基础,主要利用ANSYS CFD程序验证算例对YH-ACT程序的理论模型及数值算法进行验证;利用经济合作组织/核能机构(OECD/NEA)的CFD验证基准题实验数据对YH-ACT程序复杂流动下的湍流模拟准确性和可靠性进行了初步验证。结果表明YH-ACT程序在与二者的对比中均符合良好,证明了YH-ACT程序的准确性和可靠性。

基于LSTM的核电传感器多特征融合多步状态预测

针对核电工况参数预测的问题,利用核电站传感检测系统采集的大量时间序列,提出了基于长短时记忆网络(LSTM)的多特征融合多步状态预测模型。以某核电厂实时参数系统采集到的SG1蒸汽压力传感数据为研究对象,首先针对数据缺失、采样时标不一致问题进行数据预处理,然后完成基于LSTM的多特征融合多步状态预测模型的结构设计与建模,最后将本文提出的预测模型与循环神经网络(RNN)、门控循环单元(GRU)、本文模型-全连接层1以及单变量LSTM等多步预测模型进行比较。实验结果表明,本文提出的预测模型的拟合性能和预测性能整体最优,同时也验证了基于LSTM模型的深度学习方法在核电站运行安全保障领域的适用性。

基于MOOSE平台的高阶全隐式核反应堆一回路系统分析

基于多物理场耦合平台MOOSE开发了模块化系统安全分析程序ZEBRA,并采用高阶全隐式离散格式建立了核反应堆一回路系统模型,对核反应堆系统中子扩散、二维固体导热和一维流体进行耦合计算。针对单管流动传热问题,对ZEBRA程序进行了耦合验证,对比了稳态工况下一阶、二阶空间离散格式和瞬态工况下Implicit-Euler、Crank-Nicolson、BDF2这3种时间离散格式的求解精度,并对压水堆回路系统稳态和降功率瞬态工况进行了模拟分析。结果表明,高阶空间离散格式具有较高的求解精度,BDF2时间离散格式与理论解符合最好;压水堆回路系统温度、速度、压力分布合理,稳态、瞬态计算结果与RELAP5程序计算结果符合良好。

高精度系统分析程序集成设计计算平台开发

针对高精度系统分析程序快速模块化建模、计算管理以及图形化后处理需求,采用可视化建模技术,开展了模块化建模、数据管理与显示、软件集成与任务控制等技术研究,开发了高精度系统分析程序集成设计计算平台。该平台人机交互界面友好,提供了高精度系统分析程序的快速模块化建模、执行调度、计算结果动态显示、建模过程错误检查、缺省值设定、工程管理及多人协同工作等功能,实现了核反应堆系统模型的可重用性与工程经验的积累与反馈。测试结果表明,该平台能满足高精度系统分析程序设计验证的需求,有效提高了反应堆设计分析效率,促进了该程序在核反应堆系统设计与分析领域的技术应用与发展。