[发明专利]反应堆热工安全设计协同装置、方法、终端、存储介质

权利要求书

1.一种反应堆热工安全设计协同装置，其特征在于，包括：

热工水力瞬态分析模块，其用于获取事故状态下的系统瞬态特性，并获得系统参数随时间的变化曲线；

堆芯热工水力子通道分析模块，其用于确定燃料烧毁份额；

燃料元件行为分析模块，其用于获得燃料包壳温度峰值以及芯块温度峰值；

所述热工水力瞬态分析模块的信号输出端与所述堆芯热工水力子通道分析模块的信号输入端和燃料元件行为分析模块的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种反应堆热工安全设计协同装置，其特征在于，所述堆芯热工水力子通道分析模块包括：

第一计算模块，其用于获得每个时间点对应的偏离泡核沸腾比值；

第一判断模块，其用于判断偏离泡核沸腾比值的最小值是否小于预设限值；

调整模块，其用于在偏离泡核沸腾比值的最小值小于预设限值时调整焓升因子，并将调整后的焓升因子输入第一计算模块；

焓升因子确定模块，其用于在偏离泡核沸腾比值的最小值大于预设限值时，获得满足偏离泡核沸腾比限值准则的焓升因子；

燃料统计曲线提取模块，其用于获得燃料统计曲线，并得到焓升因子-燃料烧毁份额曲线；

燃料烧毁份额确定模块，其用于根据获得的焓升因子在对应的燃料统计曲线中确定燃料烧毁份额。

3.根据权利要求1所述的一种反应堆热工安全设计协同装置，其特征在于，所述燃料元件行为分析模块包括：

输入模块，用于获得事故过程中每个时间点对应的燃料包壳温度和芯块温度；

第二计算模块，其用于获得燃料包壳温度峰值和芯块温度峰值。

4.一种反应堆热工安全设计协同方法，其特征在于，包括：

获取事故状态下的系统瞬态特性，并获得系统参数随时间的变化曲线，并将系统瞬态特性同步输入至堆芯热工水力子通道分析模块和燃料元件行为分析模块；

确定燃料烧毁份额；

获得燃料包壳温度峰值以及芯块温度峰值；

根据燃料烧毁份额和燃料包壳温度峰值以及芯块温度峰值判断是否满足安全限制准则。

5.根据权利要求4所述的一种反应堆热工安全设计协同方法，其特征在于，所述系统参数包括热功率、堆芯入口温度、稳压器压力、冷却剂体积流量燃料烧毁份额、核功率、冷却剂温度和冷却剂密度；

系统瞬态特性的计算方法为：

建立系统模型；

将系统模型划分为若干节块；

求解相应的质量、能量和动量守恒方程、系统瞬态特性计算模型；

结合事故的初始条件和边界条件，获得事故状态下的系统瞬态特性。

6.根据权利要求4所述的一种反应堆热工安全设计协同方法，其特征在于，所述确定燃料烧毁份额的方法包括：

获得每个时间点对应的偏离泡核沸腾比值；

判断偏离泡核沸腾比值的最小值是否小于预设限值，若大于预设限值，则获得满足偏离泡核沸腾比限值准则的焓升因子；

若小于预设限值，则调整焓升因子后重新获得每个时间点对应的偏离泡核沸腾比值，并判断其最小值是否小于预设限值；

获得燃料统计曲线，并得到焓升因子-燃料烧毁份额曲线；

根据获得的焓升因子在对应的燃料统计曲线中确定燃料烧毁份额。

7.根据权利要求6所述的一种反应堆热工安全设计协同方法，其特征在于，所述获得每个时间点对应的偏离泡核沸腾比值的方法包括：

建立反应堆堆芯三维模型，所述三维模型以反应堆热功率、堆芯入口温度、稳压器压力以及冷却剂体积流量燃料烧毁份额作为输入；

获得反应堆堆芯与冷却剂的传热参数，其通过质量和能量守恒方程及传热关系式的求解获得；

获得偏离泡核沸腾比值。