CN119397724A 一种高温气冷堆微观尺度triso颗粒温度预测方法及系统 （华能核能技术研究院有限公司）

一种高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预本发明公开了一种高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法及系统，涉及高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测技术领域，包括根据TRISO颗粒在燃料球内对应所在位置的温导热微分方程得到微观尺度TRISO颗粒的温度分直接对于TRISO颗粒进行计算需要以天为单位的2对宏观尺度球床高温气冷堆堆芯的温度场进行模拟和求解，获取宏观设定宏观球床尺度坐标点的第三类边界条件的温度以及通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的均匀温基于燃料球尺度，通过随机分布算法给出随机分布的单个燃料球中的所有TRISO颗粒根据TRISO颗粒所在燃料球内的位置，由径向分布的对应系数，结合单个TR通过求解导热微分方程得到微观尺度TRISO颗粒的温2.如权利要求1所述的高温气冷堆微观尺度基于所模拟的对象为球床堆芯，根据高温气冷堆堆芯的热工水对该宏观尺度球床高温气冷堆堆芯的模拟中使用N_S方程的简化处理，即多孔介质摩3.如权利要求2所述的高温气冷堆微观尺度TRI4.如权利要求3所述的高温气冷堆微观尺度TRISO述通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的均匀温根据得到的热源以及边界条件，通过求解导热微分方程计算单个燃料球中的温度分35.如权利要求4所述的高温气冷堆微观述通过随机分布算法给出随机分布的单个燃料球中的所有TRISO颗若某个TRISO颗粒不满足上式，则需要对该TRISO颗粒进行重梅森旋转算法和逆变换抽样法得到新的TRISO颗粒的坐标，代入上式计算，直到生成的对这些TRISO颗粒的位置储存用于后续的微观尺度TRISO颗粒通过使用不同的标号代表不同区域进行标识，标号为1的白色区域表示T号为3的蓝色区域表示燃料球球壳内除TRISO颗粒外其余组分，标号为2的红色区域表示燃6.如权利要求5所述的高温气冷堆微观尺度TRISO由于燃料球中存在的中子自屏蔽效应会导致能量被TRISO颗粒吸收，而这种效应的强4对于TRISO颗粒能量密度的计算需要根据燃料球和TRISO颗粒内核芯所占的比例重新综合考虑TRISO颗粒在燃料球内的分布情况，并通过计算TRISO7.如权利要求6所述的高温气冷堆微观尺述通过求解导热微分方程得到微观尺度TRISO颗粒的温TRISO颗粒两边为得到的第一类边界条件，再根据所得到的TRISO颗粒核心处热源大micro表示TRISO颗粒的密度大小，cp,micro表示TRISO颗粒的定压比热，kmicro表示TRISO颗粒的导热系数，qmicro表示TRISO8.一种采用如权利要求1～7任一所述的高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法所述模拟求解模块用于对宏观尺度球床高温气冷堆堆所述设定模块用于设定宏观球床尺度坐标点的第三类边界条件的温度以及对流换热所述获取模块用于通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的均匀所述位置模块用于基于燃料球尺度，通过随机分布算法给出随机分布的5所述条件模块用于根据TRISO颗粒在燃料球内对应所在位置的温度，作为所述分布模块用于通过求解导热微分方程得到微观尺度TRISO颗粒的温9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预6[0001]本发明涉及技术领域，特别是一种高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法粒内部的最高温度研究还存在明显的缺乏。大部分现有的研究集中在整体的燃料性能方气冷堆堆芯中包含几十万个燃料球以及每个燃料球中包含上万个TRISO颗粒，直接进行模颗粒的温度预测开发出对应的求解方法是非常[0005]本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施7[0011]基于燃料球尺度，通过随机分布算法给出随机分布的单个燃料球中的所有TRISO[0015]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，[0018]对该宏观尺度球床高温气冷堆堆芯的模拟中使用N_S方程的简化处理，即多孔介[0024]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，[0025]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，其中：所述通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的均匀温度分布包8[0029]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，[0032]通过逆变换抽样法来生成燃料球内均匀分布的TRISO颗粒位置，具体的计算公式[0042]通过使用不同的标号代表不同区域进行标识，标号为1的白色区域表示TRISO颗[0043]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，[0045]由于燃料球中存在的中子自屏蔽效应会导致能量被TRISO颗粒吸收，而这种效应9[0048]对于TRISO颗粒能量密度的计算需要根据燃料球和TRISO颗粒内核芯所占的比例[0053]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的一种优选方案，[0054]由于在TRISO颗粒内的组分分布是完全均匀的，因此对其的模拟计算简化为一维表示TRISO颗粒的导热系数，qmicro表示TRISO[0059]本发明的另外一个目的是提供一种高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测的系[0060]作为本发明所述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测的系统的一种优选方[0061]所述模拟求解模块用于对宏观尺度球床高温气冷堆堆芯的温度场进行模拟和求[0062]所述设定模块用于设定宏观球床尺度坐标点的第三类边界条件的温度以及对流[0063]所述获取模块用于通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的器执行所述计算机程序是实现高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预行时实现高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法明中将该过程分解为了三个尺度，即从宏观球床堆芯尺度到介观燃料球尺度，再到微观冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法拓展了对于微观尺度TRISO颗粒内温度计算的渠道。度的温度及对流换热系数作为该坐标点的第三类边界条件的温度以及法来生成燃料球内均匀分布的TRISO颗粒位置，这种方法可以将均匀分布的随机数转化为算所有任意两个TRISO颗粒之间的距离，要求确保大于2倍的TRISO颗粒半径，保证任意分布的位置有关，因此在不同的层级，TRISO颗粒的能量密度需要乘上不同的系数进行修颗粒能量密度的计算需要根据燃料球和TRISO颗粒内核芯所占的比例重新计算，即在燃料[0113]由于在燃料球内部都为固体不存在流体流动,能量之间的传递仅为固体间导热,示TRISO颗粒的导热系数，qmicro表示TRI逐步推进，以获得更为准确的微观尺度的TRISO颗粒内部温度。本发明的气冷堆微观尺度[0119]上述为本实施例的一种高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的示意性方高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的技术方案属于同一构思，本实施例中高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测系统的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测方法的技术[0122]所述模拟求解模块用于对宏观尺度球床高温气冷堆堆芯的温度场进行模拟和求[0123]所述设定模块用于设定宏观球床尺度坐标点的第三类边界条件的温度以及对流[0124]所述获取模块用于通过求解导热微分方程获取介观燃料球尺度中单个燃料球的[0129]本实施例还提供一种计算设备，适用于高温气冷堆微观尺度TRISO颗粒温度预测实现如上述实施例