[发明专利]一种模拟燃料组件水力特性试验的设计仿真方法及系统

说明书

本发明公开了一种模拟燃料组件水力特性试验的设计仿真方法及系统，包括：模拟燃料组件参数设计：获取模拟燃料组件设计过程中的影响参数；模拟燃料组件三维建模：对模拟燃料组件进行三维几何模型的建立；模拟燃料组件三维网格生成：将将建立的三维几何模型导入到网格划分软件自动划分网格，输出网格文件；仿真运行：在设计仿真平台上进行燃料组件三维仿真。本发明实现了参数化地模拟燃料组件水力实验设计和仿真，输入原始燃料组件的参数即可自动获取合适的模拟燃料组件参数，并自动开展三维模型设计、仿真，迭代出最优组件参数，解决传统模拟燃料组件水力特性实验流程繁琐、设计仿真结果因人而异、试验周期长、成本高等问题，显著提高实验设计分析效率。

技术领域

本发明涉及核反应堆水力特性模拟实验研究技术领域，具体而言，涉及一种模拟燃料组件水力特性试验的设计仿真方法及系统。

背景技术

模拟燃料组件是原型核反应堆燃料组件的水力试验缩比模型，是核反应堆整体缩比模型中最核心的部件。模拟燃料组件如何正确反映原型流场，对于反应堆水力特性模拟实验研究的准确性至关重要。模拟燃料组件的研发，涉及组件模化方法研究、模拟燃料组件结构设计、试验装置规模论证、试验装置建设或适应性改造、系统调试、模拟燃料组件加工、样件标定试验、循环结构优化等一系列复杂繁琐的过程，最终才能结构定型并生产，是整体水力试验模型研制中最繁琐、耗时的工作。

目前，在模拟燃料组件研发及水力特性试验流程中结合了一定程度设计仿真分析。但传统的设计与仿真分析过程仍存在以下问题：(1)设计、仿真工具数量众多，版本混乱，工具之间数据孤立，共享交换困难，导致实验设计与仿真过程效率低下；(2)设计仿真分析入门难度高，软件操作复杂；(3)不同人员的能力和经验水平不同，仿真效果因人而异。上述问题导致了设计与仿真无法深入参与模拟燃料组件研发中，设计与试验优化过程仍以实体实验迭代为主，极大影响了模拟燃料组件研发效率。为了解决这些问题，急需一种新的方法。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有的核反应堆水力模拟实验中的设计仿真过程效率低下、仿真结果因人而异、试验周期长、成本高，导致设计与仿真无法深入参与模拟燃料组件研发中，设计与试验优化过程仍以实体实验迭代为主，极大影响了模拟燃料组件研发效率。目的在于提供一种模拟燃料组件水力特性试验的设计仿真方法，能够实现参数化地模拟燃料组件水力实验系统设计和仿真，有效缩短模拟燃料组件的设计及仿真优化周期，提升实验效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种模拟燃料组件水力特性试验的设计仿真方法，其特征在于按照以下步骤：

(1)模拟燃料组件参数设计：获取模拟燃料组件设计过程中的影响参数；

(2)模拟燃料组件三维建模：对模拟燃料组件进行三维几何模型的建立；

(3)模拟燃料组件三维网格生成：将建立的三维几何模型导入到网格划分软件自动划分网格，输出网格文件；

(4)仿真运行：在设计仿真平台上进行虚拟燃料组件三维仿真。

优选地，还包括步骤(5)：仿真分析，将(4)中的仿真计算结果与设定目标比对；

若仿真计算结果达到设定目标值，则输出模拟燃料组件的设计结果、仿真数据，若仿真计算结果未达到设定目标值，则重新获取修改后的各影响参数并重复后续过程，直至获得最优迭代参数，并输出设计结果、仿真数据。

优选地，所述模拟燃料组件三维建模具体地为设计仿真平台驱动将影响参数传递到几何建模工具的输入端，并驱动几何建模工具后台自动运行更新模型，得到模拟燃料组件的三维几何模型。

优选地，所述几何建模工具为UG软件。

优选地，所述建立的三维几何模型采用统一的数据接口导入到所述网格划分软件。