乏燃料干式贮存热工分析平台开发

发布时间：2020-08-06 18:53

【摘要】：乏燃料干式贮存作为一种更安全、经济、灵活的贮存方式受到了世界上越来越多国家的关注。很多学者采用数值模拟的方法开展乏燃料干式贮存的研究。为了解决数值模拟过程中常遇到的操作界面友好度差、参数设置繁琐冗长、模拟效率较低等问题,采用CFD软件二次开发技术为乏燃料干式贮存开发一款专用的模拟计算平台是一种合理可行的方案。基于以上考虑,本文完成了在商用计算流体力学软件Fluent和CFD-Post基础上的乏燃料干式贮存热工分析平台的开发。在平台的总体设计阶段,基于原型法进行了软件的需求分析;按照面向对象的设计思想,对平台进行了 UML统一建模,实现了平台结构的高内聚和低耦合;采用MVC架构分解了平台的开发模块,使平台结构更加的清晰稳定。在平台的开发阶段,为方便工程计算人员进行模拟结果的查询与获取,建立了存储模拟中所有输入输出数据的计算任务数据库;依据材料物性参数表及实际运行过程中贮存容器可能面临的工况,建立了材料物性参数数据库和工况条件数据库。通过命令流文件,平台实现了对Fluent软件的自动控制,如网格文件读取、各类参数设定、计算结果保存等;通过加载UDF文件,实现了对乏燃料组件衰变热功率分布的自动加载。通过cse文件实现了对CFD-Post软件的自动控制,如显示云图、矢量图、流线图在内各类图片以及模拟得出的关键数据等;以上文件均通过变量替换的方法实现了参数的自定义设定。经过严格的软件测试,乏燃料干式贮存热工分析平台具备了预期的功能。本文应用该平台对正常工况、高温工况和空气流道堵塞工况下的贮存容器衰变热导出特性进行了数值模拟与后处理,并对模拟结果进行分析。乏燃料干式贮存热工分析平台的应用可以大幅降低工程计算人员对于Fluent和CFD-Post的使用门槛,极大的提高干式贮存模拟的效率及准确性,为乏燃料干式贮存设计及未来的优化提供更多更有力的支撑。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM623

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本文编号：2782821