核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析研究

• 作者: 巫英伟 贺亚男 章静 田文喜 苏光辉 秋穗正 西安交通大学核科学与技术学院 陕西省先进核能技术重点实验室
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 多物理场 有限元 系统分析 子通道 燃料性能
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 所属期刊栏目: 封面文章
• 页码范围: 8-22
• 页数: 15页
• 语种: 中文

摘要

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛，存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此，搭建多物理场耦合框架，针对耦合问题中的关键技术开展研究，对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具有重要意义。本文介绍了西安交通大学核反应堆热工水力研究室开发的核反应堆多维度多物理场耦合有限元分析平台，主要包含热工流体计算模型的开发、燃料性能分析技术的研究以及多物理场耦合框架的建立等工作。在热工流体计算方面，开展了核反应堆系统两相流分析模型和液态金属快堆子通道分析模型研究，开发了系统分析程序NUSAC和子通道分析程序FLARE;在燃料性能分析技术方面，开展了包覆颗粒弥散燃料和板状燃料的性能分析研究，开发了针对多种燃料的燃料性能分析程序BEEs;在多物理场耦合分析方面，搭建了多物理场耦合框架，结合热工水力、中子物理和燃料性能分析程序，实现了核反应堆多物理场耦合的精细分析。本文搭建的核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析平台可为核反应堆系统多维度多物理场耦合高保真数值模拟分析提供有力支持。