發(fā)布時間：2020-08-06 18:53

【摘要】：乏燃料干式貯存作為一種更安全、經(jīng)濟、靈活的貯存方式受到了世界上越來越多國家的關注。很多學者采用數(shù)值模擬的方法開展乏燃料干式貯存的研究。為了解決數(shù)值模擬過程中常遇到的操作界面友好度差、參數(shù)設置繁瑣冗長、模擬效率較低等問題,采用CFD軟件二次開發(fā)技術為乏燃料干式貯存開發(fā)一款專用的模擬計算平臺是一種合理可行的方案。基于以上考慮,本文完成了在商用計算流體力學軟件Fluent和CFD-Post基礎上的乏燃料干式貯存熱工分析平臺的開發(fā)。在平臺的總體設計階段,基于原型法進行了軟件的需求分析;按照面向?qū)ο蟮脑O計思想,對平臺進行了 UML統(tǒng)一建模,實現(xiàn)了平臺結(jié)構的高內(nèi)聚和低耦合;采用MVC架構分解了平臺的開發(fā)模塊,使平臺結(jié)構更加的清晰穩(wěn)定。在平臺的開發(fā)階段,為方便工程計算人員進行模擬結(jié)果的查詢與獲取,建立了存儲模擬中所有輸入輸出數(shù)據(jù)的計算任務數(shù)據(jù)庫;依據(jù)材料物性參數(shù)表及實際運行過程中貯存容器可能面臨的工況,建立了材料物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫和工況條件數(shù)據(jù)庫。通過命令流文件,平臺實現(xiàn)了對Fluent軟件的自動控制,如網(wǎng)格文件讀取、各類參數(shù)設定、計算結(jié)果保存等;通過加載UDF文件,實現(xiàn)了對乏燃料組件衰變熱功率分布的自動加載。通過cse文件實現(xiàn)了對CFD-Post軟件的自動控制,如顯示云圖、矢量圖、流線圖在內(nèi)各類圖片以及模擬得出的關鍵數(shù)據(jù)等;以上文件均通過變量替換的方法實現(xiàn)了參數(shù)的自定義設定。經(jīng)過嚴格的軟件測試,乏燃料干式貯存熱工分析平臺具備了預期的功能。本文應用該平臺對正常工況、高溫工況和空氣流道堵塞工況下的貯存容器衰變熱導出特性進行了數(shù)值模擬與后處理,并對模擬結(jié)果進行分析。乏燃料干式貯存熱工分析平臺的應用可以大幅降低工程計算人員對于Fluent和CFD-Post的使用門檻,極大的提高干式貯存模擬的效率及準確性,為乏燃料干式貯存設計及未來的優(yōu)化提供更多更有力的支撐。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM623

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本文編號：2782821