[发明专利]一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法

权利要求书

1.一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、将溶液堆堆芯按几何位置进行分区，由中子输运计算给出各燃料分区的功率分布Pn；

步骤二、将辐解气泡按照其产生的位置和时间被分为若干气泡组，利用一个矩阵储存各气泡组的信息，对于第i组气泡来说，这些信息包括：

(a)初始产生时间点t_0i

(b)初始产生位置h_0i

(c)当前时间点t时刻该气泡组所在位置h_i

(d)当前时间点t时刻该气泡组平均半径

(e)当前时间点t时刻该气泡组气体摩尔总量n_i

(f)当前时间点t时刻该气泡组总体积Vi；

步骤三、从0时刻开始计算，一旦在位置h处的燃料分区内辐解气体在t时刻达到了饱和，就开始产生气泡；新的一组气泡产生时，记录其产生时间点t₀＝t，记录其产生的位置h₀＝h，在最初产生时气泡的半径相同，该组气泡的摩尔总量为t-Δt到t时间段燃料区内产生的辐解气体总量，其体积通过理想气体方程计算；

步骤四、在t时刻，确定该组气泡在一个时间段t到t+Δt内的上升速度，在一个新的时刻t+Δt，根据t时刻所在位置h和气泡速度更新t+Δt时刻所在位置，判断这一位置所属于的燃料分区，对所有的气泡组都进行这样的处理，并计算每个燃料分区内的空泡份额VF_n，该变量将用于计算辐解气泡带来的反馈；

步骤五、计算第n个燃料溶液分区在t到t+Δt时间内产生的辐解气体摩尔总量n_ntotal；

步骤六、对产生的辐解气体进行分配，其中用于造成现有辐解气泡生长的辐解气泡摩尔量为n_ntotalVF_n；对于该分区内气泡总体积为V的单个气泡组来说，其摩尔总量增加n_ntotalV/V_n，V_n为分区内辐解气泡总体积，更新该气泡组的摩尔总量，并更新该气泡组的总体积V和平均半径该气泡组的产生时间点t₀和产生位置h₀不变；除去造成气泡生长的部分，剩余的辐解气体将形成新一组辐解气泡，其摩尔总量为：n_ntotal(1-VF_n)；按照上述步骤，完成了对t+Δt时刻各气泡组的参数更新；

步骤七、从零时刻开始按照步骤四到步骤六进行不断进行计算，当一个气泡组所在位置h超出堆芯时就认为该气泡组离开堆芯，便不再计算。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法，其特征在于：

所述步骤四中，气泡速度的定义使用Stokes方程来计算：

式中V_t为辐解气泡的上浮速度；Δρ为气泡与周围液相的密度差；r为气泡半径；g为重力加速度；μ为液相的黏性系数。

3.根据权利要求2所述的一种用于模拟辐解气泡在溶液堆中运动的方法，其特征在于：

所述步骤五中，辐解气体摩尔总量n_ntotal

其中，P_n为第n个燃料分区的功率，G(H₂)为辐解氢气的产量，mol/J， 为其他辐解气体产量与氢气之比。