快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统技术方案

本发明专利技术属于技术两相排放载荷分析领域，具体涉及一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统。本发明专利技术中，分析对象识别模块用于获取不同的部件的排放系统设计特征，通过数据传递模块传递给数值分析模块进行建模和计算；所述数值分析模块计算获得的关键参量信息通过数据传递模块传递给关键数理分析模块，关键数理分析模块根据分析对象识别模块所获得的排放系统设计特性对于不同的管道采用不同的数值分析方法，关键数理分析模块获得排放系统各个管道所受载荷的实时变化数据信息。本发明专利技术使得复杂两相排放问题中从获得热工水力参量变化至最终获得冲击载荷这一分析过程标准化、统一化、简捷化，为排放过程力学分析、设计优化提供相应的分析工具。提供相应的分析工具。提供相应的分析工具。

【技术实现步骤摘要】
快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统


[0001]本专利技术属于技术两相排放载荷分析领域，具体涉及一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统。

技术介绍

[0002]快速瞬变过程中的两相排放载荷分析技术在国内各工业领域属于一项比较新的技术，在设计自主化三代机组时，由于采用了先导式安全阀，一种相比与二代加电厂开启时间更快能够更好的执行自动超压保护功能的阀门，研究开发出了复杂两相排放载荷分析方法，并且经过验证证明了分析方法的合理性。但是，如若将该项涉及热工水力、力学、结构设计等多个交叉学科的分析方法全面推广至工业界的各个领域，使得复杂两相排放问题的分析过程标准化、统一化、简捷化，则需要研制出一项高效的数值分析系统，以满足载荷分析、安全评价、设计优化的要求，提升设计效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题，建立一套快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，使得复杂两相排放问题中从获得热工水力参量变化至最终获得冲击载荷这一分析过程标准化、统一化、简捷化，为排放过程力学分析、设计优化提供相应的分析工具。
[0004]本专利技术采用的技术方案：
[0005]一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，包括数值分析模块、分析对象识别模块、数据传递模块、关键数理分析模块，所述分析对象识别模块包括若干个子模块，用于获取不同的部件的排放系统设计特征；所述排放系统设计特征通过数据传递模块传递给数值分析模块进行建模和计算；所述数值分析模块进行建模时的节块划分以及几何信息传递给分析对象识别模块，所述数值分析模块计算获得的关键参量信息通过数据传递模块传递给关键数理分析模块，关键数理分析模块根据分析对象识别模块所获得的排放系统设计特性对于不同的管道采用不同的数值分析方法，关键数理分析模块获得排放系统各个管道所受载荷的实时变化数据信息。
[0006]所述数值分析模块以母体程序作为载体。
[0007]所述母体程序应满足以下要求：
[0008]所述母体程序是能够用于开展热工水力分析的系统级程序，且经过充分的分离效应实验验证以及整体效应实验验证，证明其能够合理的模拟超压、排放；
[0009]所述母体程序具有模拟阀门、管道、三通、大小头的能力；
[0010]所述母体程序应具有模拟两相流动换热瞬态过程的能力，具备相应的经过充分验证的物理模型模拟临界流动现象、流型转变过程、汽液相的相间作用过程；
[0011]所述母体程序应具备良好的二次开发条件。
[0012]所述若干个子模块包括：
[0013]第一子模块：识别阀门部件基本信息，包括完全开启时间，阀门喉部直径信息，汽
液相排量信息；
[0014]第二子模块：识别普通管道信息，普通管道包括四种类型：两端都与外界大气接触的管道、仅首端与外界大气接触的管道、仅末端与外界大气接触的管道、两端均不与外界大气接触的管道；在对管道进行建模时，结合设计特点产生节块个数、每个节块的长度以及面积等几何信息，第二子模块获取所有普通管道的相关信息；
[0015]第三子模块：用于获取一些特殊类型的连接件，包括大小头，三通的相关信息；这些信息包括：大小头两侧截面积、大小头高度、三通主流方向的内径及长度、三通支流方向的内径及长度；
[0016]第四子模块：识别系统中所有结构部件的连接关系，将所有连接上下游管道的弯头编号，并识别弯头弯曲半径和弯曲角度，存储相关信息。
[0017]所述数据传递模块将分析对象识别模块获得的排放系统设计特征传递给数值分析模块，并将数值分析模块直接求解或间接求解获得的液相速度、汽相速度、液相密度、汽相密度、压力以及空泡份额信息传递给关键数理分析模块。
[0018]所述分析对象识别模块在瞬态0时刻传递给数据传递模块相关信息，但会将每一瞬态计算时刻数据传递模块计算获得的关键参量信息均应传递给关键数理分析模块。
[0019]所述数据传递模块在读取获得了排放系统的设计特性之后，将结合所分析的瞬态初始状态，基于其两相数值求解模块，并调用临界流模型、相间传热传质模型、流型转换模型、界面追踪模型等开展复杂两相排放过程瞬态计算。
[0020]所述关键数理分析模块按照管道类型，实时计算获得每个排放管道所受的载荷时程曲线。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，不仅能够进行反应堆系统热工水力分析，还具有实时载荷计算功能；
[0023](2)本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，能够应用于先导式安全阀排放载荷的分析，并为安全评价和设计优化提供了技术支持；
[0024](3)本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，通过模拟分析对管道材料优化提供了设计改进建议；在机组排放系统设计论证中，为稳压器气动卸压阀门定值设计提供了设计改进建议；
[0025](4)本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，该套数值分析系统能够应用于自主化小型堆自动卸压系统排放载荷分析、国产先导式安全阀设计、两相排放问题分析，并且工业界其他涉及两相排放过程的分析也可以采用该套数值分析系统完成设计优化和设计评价，因此具有非常广泛的应用前景；
[0026](5)本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，为工业界复杂两相排放问题提供必要的分析工具，填补国内目前缺乏复杂两相排放载荷标准化数值分析系统这一技术空白。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]如图1所示，本专利技术提供的一种快速瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，其特征在于，包括数值分析模块、分析对象识别模块、数据传递模块、关键数理分析模块，所述分析对象识别模块包括若干个子模块，用于获取不同的部件的排放系统设计特征；所述排放系统设计特征通过数据传递模块传递给数值分析模块进行建模和计算；所述数值分析模块进行建模时的节块划分以及几何信息传递给分析对象识别模块，所述数值分析模块计算获得的关键参量信息通过数据传递模块传递给关键数理分析模块，关键数理分析模块根据分析对象识别模块所获得的排放系统设计特性对于不同的管道采用不同的数值分析方法，关键数理分析模块获得排放系统各个管道所受载荷的实时变化数据信息。2.根据权利要求1所述的快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，其特征在于，所述数值分析模块以母体程序作为载体。3.根据权利要求2所述的快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，其特征在于，所述母体程序应满足以下要求：所述母体程序是能够用于开展热工水力分析的系统级程序，且经过充分的分离效应实验验证以及整体效应实验验证，证明其能够合理的模拟超压、排放；所述母体程序具有模拟阀门、管道、三通、大小头的能力；所述母体程序应具有模拟两相流动换热瞬态过程的能力，具备相应的经过充分验证的物理模型模拟临界流动现象、流型转变过程、汽液相的相间作用过程；所述母体程序应具备良好的二次开发条件。4.根据权利要求1所述的快速瞬变过程中的两相排放载荷数值分析系统，其特征在于，所述若干个子模块包括：第一子模块：识别阀门部件基本信息，包括完全开启时间，阀门喉部直径信息，汽液相排量信息；第二子模块：识别普通管道信息，普通管道包括四种类型：两端都与外界大气接触的管道、仅首端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹，黄代顺，卢毅力，张渝，崔怀明，曹锐，陈伟，黄涛，袁鹏，周佳樾，徐杨，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：