申请/专利权人：西安理工大学

申请日：2020-05-25

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN111680405B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/13;G06F113/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2020.10.20#实质审查的生效;2020.09.18#公开

摘要：本发明公开了一种自然循环能力水力特性计算方法，对加热段、上升管道、换热器的流体进行了控制体划分，控制体的个数为N，则整个NACIE回路共有N+1个微分方程组与N+1个初始稳态变量值，分别为加热段N个控制体内流体温度的时间偏导数方程组与流体温度的初始稳态值，以及1个回路自然循环流量的时间偏导数方程式与回路自然循环流量初始稳态值。将这N+1个微分方程组与N+1个初始值采用Gear算法的Newton迭代格式进行求解，最终得到N个加热段控制体流体温度数值以及1个回路自然循环流量数值。本发明中采用Gear算法、阿当姆斯法，在保证求解精度的同时，有效地提高了计算速度，取得了较好的效果。

主权项：1.一种自然循环能力水力特性计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、在NACIE回路系统加热段设置两个加热销，每个加热销均等划分为N个加热控制体，气体从上升管道底部注入，形成气液两相流动，在上升管道出口处气体排出，将上升管道、换热器均划分N个控制体；步骤2、根据数学物理方程和系统运行指标建立加热模型、管道模型、换热器模型；步骤3、对加热模型、管道模型、换热器模型初始化，获得N+1个初始值；步骤4、对加热模型、管道模型、换热器模型设置瞬态时间步长；步骤5、根据要研究的水力特性，设置瞬态工况，并根据瞬态工况调用相关模型，进而获得N+1个瞬态微分方程组；所述瞬态工况包括变气流量、变加热功率、变液体温度，所述根据瞬态工况调用相关模型具体为：瞬态工况为变气流量时，调用管道模型；瞬态工况为变加热功率时调用加热模型；瞬态工况为变液体温度时，调用换热器模型；步骤6、将N+1个瞬态微分方程组与N+1个初始值采用Gear算法的Newton迭代格式求解瞬态微分方程组，并判断结果是否在合理范围内；具体过程为：步骤6.1、将带有初值问题的一阶微分方程组结合Gear算法一般形式，进行Newton迭代，得到Newton迭代格式；步骤6.2、将Newton迭代格式经矩阵变换，得Nordsieck向量的表示的Gear算法的迭代格式；步骤6.3、通过计算截断误差与标准误差比值，对Gear算法的迭代格式中下一步的步长进行修正；步骤6.4、将N+1个瞬态微分方程组和N+1个初始值代入修正后的Gear算法的迭代格式，得到N个加热段控制体流体温度数值以及1个回路自然循环流量数值；步骤6.5、判断N个加热段控制体流体温度数值是否在NACIE回路系统的温度合理范围内，以及1个回路自然循环流量数值是否在NACIE回路系统的循环流量合理范围内；步骤7、若在合理范围内，则输出计算结果，该结果即为表征自然循环能力水力特性参数，若不在合理范围内，重新设置系统运行指标，执行步骤2。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安理工大学 一种自然循环能力水力特性计算方法

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