[发明专利]一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法及系统

权利要求书

1.一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，包括以下步骤：

采用AutoCAD的基础功能对目标形状进行交互绘制，得到栅元几何；

通过网格自动识别算法对栅元几何进行自动识别，得到多边形网格；

物理程序和热工程序建立的全堆芯模型的网格完全一致，对物理程序网格划分和热工程序网格划分保持一致的多边形网格，以物理程序划分的网格为基础进行物理和热工属性定义处理，得到相应的栅元网格；物理属性包括材料类型、材料温度、材料密度；热工属性包括通道类型，若通道为流体通道，则需要定义通量的权重因子、入口流量比、入口温度比、阻力系数属性；

采用模块式建模方法将多个栅元网格集成处理完成组件和反射层结构构建，得到组件模型；

以物理程序建立的组件模型为基础建立热工程序的子通道信息，得到组件栅元模型；通过新建子通道、合并子通道、删除子通道、添加网格、移除网格、按网格生成、按边界生成中的任意组合对子通道进行重新设置以完成修改；

采用模块式建模方法将多个组件栅元模型集成处理后，得到全堆芯模型；

以特定格式输出全堆芯信息以及物理程序和热工程序的网格间映射关系。

2.根据权利要求1所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，该建模方法还基于四叉树对栅元几何进行相交线图形预处理，相交线图形预处理的具体过程为：

以栅元几何图形最大包围盒的长方形区域不断四分的方式，将图形中的所有元素插入到对应的四叉树节点中；

对栅元几何图形中的所有几何元素进行两两相交计算并进行图形打断处理，以离散成网格线段；

相交计算时对四叉树节点所在的子树中进行两两求交计算。

3.根据权利要求1或2所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，所述网格自动识别算法对栅元几何进行自动识别的过程具体为：

对栅元几何进行图形预处理后得到的网格线段进行网格识别，并依据识别结果建立点边拓扑关系；

识别点边拓扑关系中的环，并依据环建立网格拓扑结构；

网格拓扑结构以三维实体中的BREP形式表达，并在环的基础上形成网格，相邻的多个网格构成物理分析所需的区域或粗网格，得到多边形网格。

4.根据权利要求3所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，所述点边拓扑关系的构建过程具体为：

根据图形中的几何元素端点的重合关系，构建不重合的顶点；

对点进行索引，同时边以顶点索引号为基础形成边的端点的索引，在顶点上边连接的个数记为该顶点的度。

5.根据权利要求3所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，所述点边拓扑关系中环的识别过程具体为：

任选一条边作为初始边，以初始边的起点到终点为搜索方向，搜索与初始边在顺时针方向上夹角最小的下一条边；

以搜索到的下一条边为搜索边，并按搜索到搜索边的方向继续搜索，直至搜索到最初的初始边为止。

6.根据权利要求5所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，所述点边拓扑关系中环的识别过程还包括以下步骤：

以及边正向搜索一次搜索标记+1，反向搜索一次搜索标记+2；当搜索标记为3时，则对应边不再参与搜索；

当所有边的搜索标记均为3时，停止搜索，环的自动构建过程完成。

7.根据权利要求3所述的一种物理热工耦合可视化全堆芯复杂几何建模方法，其特征是，所述点边拓扑关系中识别的环分为内环和外环，判断内环与外环的具体过程为：

根据包围盒判断两个环是否相交；

若相交，则通过布尔运算求得交集；

比较内环面积与交集面积是否相等；若相等，则内环在外环内部；

遍历出所有内环所属的外环；

找出所属外环中面积最小的外环作为相应内环的最小父外环；

所有内环与相应的最小父外环构成网格。