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公开(公告)号：CN118862358A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410937386.2
申请日：2024-07-12
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F113/14
摘要： 本发明公开了一种热管方孔丝网式吸液芯网格划分方法，该方法步骤如下：1、确定方孔丝网式吸液芯的几何参数；2、构建经丝和纬丝的基本结构；3、构建方孔丝网的三维结构；4、消除丝网三维结构中存在的奇点；5、建立方孔丝网式吸液芯固体域和流体域的总体三维结构；6、进行网格划分。本发明针对热管方孔丝网式吸液芯的复杂几何，简化构建方孔丝网经丝和纬丝的三维结构，再将经丝和纬丝旋转、复制、交错排布，构成方孔丝网的三维结构，根据吸液芯内的工质流动特性消除丝网三维结构中存在的奇点，然后分别建立方孔丝网式吸液芯固体域和流体域的总体三维结构，采用六面体网格划分方法对固体域和流体域进行划分网格，形成热管方孔丝网式吸液芯网格模型。本发明解决了热管中丝网式吸液芯网格划分困难，导致无法进行数值模拟计算的问题，为热管吸液芯内流动传热传质过程的计算分析提供方法支撑。
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公开(公告)号：CN114121316B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202111356089.1
申请日：2021-11-16
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种双模式空间核能推进系统，包括以氢工质作为推进工质的核热推进子系统和以氦气‑电推进剂混合气体为冷却工质的核电推进子系统；本发明通过核反应堆系统加热氢工质和混合气体闭式回路，由缩放喷管和电推进器喷射推进剂工质实现动力推进。本发明结合了核热推进与电推进技术的优势，提供一种新型的双模式空间核能推进系统，可实现推力范围毫牛到百千牛级别，推进剂的利用效率更高、经济性更佳，可作为未来航天器推进动力的优先选择。
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公开(公告)号：CN118821446A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410839099.8
申请日：2024-06-26
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/18 , G06F17/13 , G16C60/00 , G06F119/08 , G06F111/10 , G06F113/14
摘要： 一种固态热管堆堆芯传热单元等效计算方法，1、根据堆芯中热管与燃料棒的配比确定固态热管堆堆芯基本传热单元；2、建立基本传热单元的等效传热模型；3、计算等效传热模型中的等效物性；4、划分计算域控制体；5、建立各区域控制方程；6、为各个区域施加边界条件；7、离散各个控制体的控制方程，进行数值求解；8、计算结束，输出计算结果。本发明考虑等效传热过程，建立固态热管堆堆芯基本传热单元的等效传热模型，针对不同几何参数、排布方式及材料的热管堆堆芯基本传热单元进行数值模拟计算，进而获得热管堆堆芯基本传热单元的传热特性，为全堆计算提供支撑，为热管堆的工程应用及分析计算提供建议与指导。
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公开(公告)号：CN118761355A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410983975.4
申请日：2024-07-22
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种适用于大尺寸冷态雾化空间的分区模拟计算方法，包括以下步骤：对大尺寸的雾化空间进行划分和分割，得到喷嘴内部流场流体域、喷嘴外部近雾化场流体域和喷嘴外部远雾化场流体域；对不同计算域的模型进行不同方法的网格划分，得到嘴内部流场流体域网格模型、喷嘴外部近雾化场流体域网格模型和喷嘴外部远雾化场流体域网格模型；在喷嘴内部流场流体域网格模型范围内进行两相流动计算；通过出口速度和两相分布将喷嘴出口信息传递到近雾化场流体域模型；在喷嘴外部近雾化场流体域网格模型范围内进行液膜形成和破裂过程的计算；通过颗粒位置、速度、直径等，将近雾化场液滴信息传递到喷嘴外部远雾化场流体域；在喷嘴外部远雾化场流体域网格模型范围内进行液滴破碎的计算。本发明能够同时实现大尺寸冷态雾化空间下的两相流动、液膜形成和破裂、液滴破碎现象的计算。
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公开(公告)号：CN118583416A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410638748.8
申请日：2024-05-22
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开一种带扫描系统的板状结构流致振动测量实验装置及方法，实验装置包括模拟板状燃料元件的实验段、扫描系统和台架，所述实验段用铝垫板分隔有机玻璃板和铝板形成矩形通道，实现对板状燃料元件的模拟；所述扫描系统包括两组丝杆传动系统、连杆、激光位移传感器，其中丝杆传动系统包括步进电机、联轴器、丝杆、丝杆螺母、装有轴承的轴承端盖和轴承支撑座。实验前，步进电机驱动丝杆转动同时输出位置信息，通过丝杆螺母带动连杆及激光位移传感器自上往下运动，激光位移传感器测量结果与步进电机输出的速度信息整合得到实验段中铝板及矩形通道实际轴线轮廓；进行实验时，将激光位移传感器固定，实现对铝板流致响应信息的提取。本发明可以有效、高精度进行板状燃料元件流致响应实验，并且能得到板状燃料元件实验前流道的真实轮廓，利于提高数值模拟结果和实验结果的符合情况。
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公开(公告)号：CN118551691A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410786010.6
申请日：2024-06-18
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F17/12 , G06F17/13 , F28D15/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 一种基于相似变换的半吸液芯热管稳态传热计算方法，1、确定半吸液芯热管的计算参数，包括几何结构、工质和材料、控制体划分、初始条件；2、施加热管外壁面边界条件；3、建立半吸液芯热管管壁及吸液芯区域控制方程；4、建立半吸液芯热管蒸气区控制方程；5、迭代求解系统控制方程；6、计算结束，输出计算结果。本发明考虑半吸液芯热管内部的蒸气工质流动特性，基于相似变换理论建立半吸液芯热管的蒸气控制方程，针对不同几何尺寸及边界条件的半吸液芯热管进行数值模拟计算，进而获得半吸液芯的稳态传热特性和蒸气流动特性，为热管的工程应用及分析计算提供建议与指导。
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公开(公告)号：CN118504455A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410638992.4
申请日：2024-05-22
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F17/11 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/08 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种基于CFD方法的液态金属反应堆子通道模型构建方法，主要步骤如下：1、基于流体力学理论基础和液态金属特性，将冷却剂视为单相均质不可压缩流体，建立适用于液态金属反应堆堆芯热工水力计算分析的质量、能量和动量守恒方程；2、基于液态金属反应堆组件内冷却剂的能量输运机制修改能量守恒方程，使用能量扩散系数来表示涡流扩散和冷却剂热传导效应，冷却剂和燃料棒之间的对流换热作为能量源项添加到能量守恒方程中；3、修改动量守恒方程，引入湍流普朗特数来定义湍流粘性系数，并考虑流体本身的粘性系数项，从而得到动量扩散系数；将固体壁面以及绕丝对冷却剂流动产生的阻力作用作为动量阻力源项添加到动量守恒方程中。通过本发明方法能够兼备理论意义和实际物理过程，构建的子通道模型不仅满足流体力学理论，还充分考虑了堆芯组件的复杂几何结构和热工水力行为，引入湍流交混、绕丝增强、热羽流增强等因素的影响，能够更加准确地预测液态金属反应堆堆芯的冷却剂流动和换热特性。
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公开(公告)号：CN118468718A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410652899.9
申请日：2024-05-24
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06F30/28 , G06F30/17 , G06F111/06 , G06F113/04 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F111/08 , G06F119/08 , G06F113/26
摘要： 本发明公开了一种基于计算流体力学的铅铋快堆燃料组件多目标优化方法，该方法步骤如下：1、采用中心复合方法对优化参数取样；2、基于计算流体力学方法，开展冷却剂流动换热特性分析，提取响应参数并构建数据库；3、利用响应面分析法拟合响应面函数；4、利用遗传算法搜寻所有可行解中的帕累托前沿，即所有潜在的一系列最优解；5、验证优化结果，若不符合要求则重复步骤1至步骤4，直到结果符合误差分析要求。本发明方法通过多目标优化方法，以铅铋快堆燃料组件中的绕丝螺距及直径为优化对象，以流动阻力及换热性能作为响应对象，实现了在所有可行解中搜索进化出帕累托最优解集，有助于用户根据自身需求选取最优的设计方案。该方法解决了传统的控制变量法分析对单个参数的分别选优无法获得所有可行解中的一系列最优解的问题。
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公开(公告)号：CN118428192A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410690881.8
申请日：2024-05-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/25 , G06F17/18 , G06F17/11 , G16C20/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 一种基于粒子法的核反应堆下封头熔融物滞留有效性分析方法，具体步骤如下：1，对关键不确定性参数进行抽样，基于抽样结果完成粒子建模；2，依次显式计算表面张力、重力、粘性力、固体粒子之间的相互作用力得到运动粒子的估算位置和速度；3，隐式求解流体粒子的压力梯度项，修正速度和位置；4，基于焓值计算粒子的温度，输出下封头内外壁面各点的热流密度；5，推进时间步长直到设定的模拟时间或检测到下封头被熔穿；6，重复前5个步骤，得到全部工况中堆内熔融物有效滞留的概率。本发明方法针对核反应堆堆内熔融物滞留有效性分析开发，在概率论分析框架内结合确定论的粒子方法，计算符合物理实质，计算精度高。
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公开(公告)号：CN118428191A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410690878.6
申请日：2024-05-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/25 , G06F17/11 , G16C20/10 , G06F17/18 , G06F119/14 , G06F119/08
摘要： 一种基于多相粒子法的核反应堆安全壳内氢气风险分析方法，具体步骤如下：1，对核反应堆压力容器与安全壳之间的气体进行粒子建模，使用不同类型的粒子填充设定的初始气体区域；2，显式计算重力项；3，采用相间表面张力模型计算表面张力项；4，引入多相粘度模型计算粘性力项；5，考虑多相密度模型构建压力泊松方程，隐式求解相对压力；6，基于能量守恒方程计算温度场；7，得到安全壳内各处氢气浓度，开展氢气可燃性分析与爆轰概率计算；8，推进模拟时间，直至爆轰发生概率到达限值或气体分布稳定。本发明方法基于无网格粒子方法开展核反应堆安全壳空间内气体的传热传质计算，得到氢气浓度数据后完成氢气可燃性分析与爆轰概率计算。
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