理论教育 集总分布参数法详解

集总分布参数法详解

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:集总参数法意味着燃料组件划分为均质的区域,每个均质区域的各个性质都只有一个数值。与之相反,分布参数法指组件的各个性质都是空间相关的,根据空间点不同而不同。以上方法分别称为集总参数法和分布参数法。对于集总参数法,燃料组件中的冷却剂区域细分为控制体。子通道方法是集总参数法的特例,燃料组件分解为对称通道。

集总分布参数法详解

确定开式通道的各个流道之间的相互窜流是反应堆堆芯分析的主要挑战。对于这样的开式通道问题,采用三维瞬态多离散区域的求解是最理想的分析方法,但从工程的角度来看,这样的方法既不必要也不实际。需要对该问题引入必要的假设,将该问题转化为容易处理的问题。该简化的问题可以是需要采用计算机的目前最为先进的复杂方法,例如子通道分析方法,也可以是可手算的方法,例如孤立单元法。在每种方法中,需要不同程度地确定计算的单元并对一定的区域进行均质化,这些问题将在后面逐一讨论。

在对堆芯热工的稳态求解的步骤中,第一步是确定究竟采用热力学系统的方法,还是采用控制体的方法。因为燃料组件由固定的燃料棒和流动的冷却剂组成,采用系统的方法并不方便,因此基本上所有的分析方法都基于控制体方法。定义控制体的形状和尺寸因方法不同而不同。这些方法根据以下问题进行分类:

①连续介质的基本守恒方程是针对集总参数还是分布参数的。

②所选择的燃料组件是孤立的组件还是与周围区域相连通的组件。

因为以上的问题涉及两种大的分析策略,将以上两个方面进行组合,可以得到4种不同的燃料棒束分析方法:

①集总参数—区域孤立。(www.daowen.com)

②集总参数—区域连通。

③分布参数—区域孤立。

④分布参数—区域连通。

集总参数法意味着燃料组件划分为均质的区域,每个均质区域的各个性质都只有一个数值。这种方法中,每个均质区域或控制体中的性质没有空间梯度。与之相反,分布参数法指组件的各个性质都是空间相关的,根据空间点不同而不同。以上方法分别称为集总参数(LP)法和分布参数(DP)法。

对于集总参数法,燃料组件中的冷却剂区域细分为控制体。子通道方法是集总参数法的特例,燃料组件分解为对称通道。燃料棒部分与每个通道相联系,可以采用边界条件方法联系起来,也可以用燃料和包壳控制体与相邻的子通道联系起来。然而,采用这种与相邻冷却剂子通道联系起来的方法给分析引入了额外的复杂性。

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