压水堆失水事故数据适用性评价方法、系统、设备及终端

技术特征：
1.一种压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，包括：进行事故进程重要现象分析，利用无量纲分析形成pi组；选取实验数据，并进行阶段划分以及对应点数据提取；选取适用性评估对象模拟数据，并进行阶段划分以及对应点数据提取；将提取的对应点数据和划分的阶段带入各阶段pi组进行计算，实现压水堆失水事故数据适用性评价。2.如权利要求1所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，压水堆失水事故数据适用性评价方法包括以下步骤：步骤一，对小破口事故进程各阶段的重要现象分析，明确与现象识别与排序表相对应的重要现象；步骤二，进行自上而下和自下而上的无量纲分析，形成包括单相两相流域无量纲pi组，并明确待选取的重要参数；步骤三，选取待进行适用性分析的小破口实验数据，根据事故序列将事故进程分为喷放、自然循环、水封清除、水蒸发和长期冷却5个阶段，精准识别出阶段划分的时间点；步骤四，选取对应模型的小破口建模模型，进行事故模拟，根据事故序列将事故进程分为同样的5个阶段，并精准识别出模型的阶段划分时间点；步骤五，将数据带入对应各阶段pi组计算，所得的两组无量纲参数进行对比；若满足判据0.5≤π
r
≤2，无量纲数比值符合可用范围，则认为现象相似，所选取的实验数据适用于目标模型。3.如权利要求2所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，步骤一中的现象识别与排序表与所选取的整体效应试验台架、目标原型堆或目标台架对应，所选取的重要现象保证在两者之间均被识别为高h；步骤二中，进行自上而下的分析，单相两相流域的无量纲pi组，根据质量、动量、能量守恒方程推导得到压降方程；无量纲化后，根据每一项的物理意义：质量流入、质量流出、传热导致的比能和比容变化引起的压力变化，得到无量纲pi组。4.如权利要求2所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，步骤三和步骤四中的阶段划分及时间点选取依据包括：(1)喷放阶段：起始点识别为破口开启；在喷放阶段的大部分时间内，rcs几乎保持单相液体状态；阶段结束时，在上封头、上腔室和热段开始发生相分离；在喷放阶段，破口流体是单相液体，结束点识别为破口出现两相喷放；(2)自然循环及水封形成阶段：典型特征为一回路压力出现平台期；在喷放阶段结束时，rcs压力达到准平衡状态，持续数百秒，一回路的液体允许环路周围明显的自然循环两相流动；rcs继续大量消耗冷却液，堆芯中产生的蒸汽被回路中的液体塞堵在sg上部区域，形成水封；液体塞为在蒸汽发生器出口气室和反应堆冷却剂泵入口之间的冷段中的u形部分；破口处仍有低质量流量的冷却剂流出；水封形成后，一回路主泵过渡段流量变为0；清除开始时，流量快速上升，结束时间点判据为过渡段蒸汽流量快速上升及过渡段液位快速下降；(3)水封清除阶段：水封清除现象发生于传统压水堆sg出口管至主泵入口的过渡段u型管；水封的形成导致自然循环中断，当堆芯液位下降到一定程度，反应堆下降段与堆芯之间的压差增加到足以克服水封造成的阻力时，过渡段内的水封被清除，过渡段内出现较明显的蒸汽流动，堆芯液位快速回升，结束时间点判据为＝过渡段蒸汽流量达到稳定值拐点及
过渡段液位降至低值拐点；(4)水蒸发阶段：由于剩余的堆芯水装量的蒸发，回路水封清除后，压力容器混合物的液位继续降低；在rcs降压到破口流量变得低于安注流量之前，一回路水装量将达到最小值，在某些情况下导致堆芯裸露，结束时间点判据为安注流量等于破口流量；(5)堆芯再淹没阶段：当安注流量大于破口流量时，再淹没阶段开始，一回路整体水装量将回升，保证堆芯的持续冷却，保证安全。5.如权利要求2所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，步骤三和步骤四中所需要的数据包括：堆芯加热段、上封头、上腔室、热管段、sg上升段、sg下降段、过渡段、冷管段、堆芯下降段、下腔室的水装量、压力、气相温度、液相温度、平均密度、液位、竖直高度，及破口处质量流量、压力、气相温度、液相温度、密度，及堆芯衰变热、堆芯进口接管流速、堆芯进口密度以及堆芯进出口压力，共80组数据；步骤三和步骤四中所涉及到的无量纲准则数包括：表示过冷区域，质量流入导致的比能变化引起的压力变化与参考压力之比；表示过冷区域，质量流出导致的比能变化引起的压力变化与参考压力之比；表示过冷区域，场内热源引起的压力变化量与参考压力之比；表示饱和区域，质量流入导致的比能变化引起的压力变化与参考压力之比；表示饱和区域，质量流出导致的比能变化引起的压力变化与参考压力之比；表示饱和区域，场内热源引起的压力变化量占参考压力之比；表示过冷区域，破口外流导致比体积变化引起的压力变化与参考压力之比；表示饱和区域，破口外流导致比体积变化引起的压力变化与参考压力之比；表示整体质量流量与参考质量之比；其中，比；其中，比；其中，表达式为表示堆芯进出口压力差；ψ
11
＝n
ri
，表达式为，表达式为表示自然循环回路的浮升力；ψ
12
，表达式为表示下降通道液位/堆芯坍塌液位的静压液位；ψ
13
，表达式为表示sg上升段液位与堆芯
坍塌液位的静压液位比；ψ
14
，表达式为表示过渡段到冷段水封液位与堆芯坍塌液位的静压液位比；ψ
15
，表达式为表示sg下降段过渡段水封液位和与堆芯坍塌液位静压液位比；表达式为表示堆芯的最低水位与堆芯坍塌液位的静压液位比；步骤三和步骤四中所涉及到的时间点选取为各阶段的初始时刻，即共4个时间点，每个时间点需提取80组数据组成数据表。6.如权利要求2所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法，其特征在于，步骤五中，将实验数据及目标反应堆模型运行数据的4个时间点的各80组数据，按照所处阶段及需求，带入无量纲准则数中，并比较实验数据及目标反应堆模型运行数据的无量纲准则数计算结果；π
r
＝π
test
/π
object
，若无量纲数比值符合可用范围0.5≤π
r
≤2，则认为现象相似，所选取台架上的数据用于验证目标反应堆；若无量纲数比值超出可用范围，表示现象相似程度欠缺，所选台架上的同类型工况数据尚不能用于验证目标堆型及台架，识别出待分析的分离效应实验现象，并针对不符合的现象建立set。7.一种应用如权利要求1～6任意一项所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法的压水堆失水事故数据适用性评价系统，其特征在于，压水堆失水事故数据适用性评价系统包括：重要现象分析模块，用于对小破口事故进程各阶段的重要现象分析，明确与现象识别与排序表相对应的重要现象；无量纲分析模块，用于进行自上而下和自下而上的无量纲分析，形成包括单相两相流域无量纲pi组，并明确待选取的重要参数；阶段划分模块，用于选取待进行适用性分析的小破口实验数据，根据事故序列将事故进程分为5个阶段，精准识别出阶段划分的时间点；事故模拟模块，用于选取对应模型的小破口建模模型进行事故模拟，根据事故序列将事故进程分为5个阶段，精准识别出模型的阶段划分时间点；数据适用性评价模块，用于将数据带入对应各阶段pi组计算，所得的两组无量纲参数进行对比，根据判据，得出数据适用性结论。8.一种计算机设备，其特征在于，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如权利要求1～6任意一项所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如权利要求1～6任意一项所述的压水堆失水事故数据适用性评价方法的步骤。10.一种信息数据处理终端，其特征在于，信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述的压水堆失水事故数据适用性评价系统。

技术总结
本发明属于轻水反应堆比例模化及数据适用性评价技术领域，公开了一种压水堆失水事故数据适用性评价方法、系统、设备及终端，进行事故进程重要现象分析，利用无量纲分析形成Pi组；选取实验数据，并进行阶段划分以及对应点数据提取；选取适用性评估对象模拟数据，并进行阶段划分以及对应点数据提取；将提取的对应点数据和划分的阶段带入各阶段Pi组进行计算，实现压水堆失水事故数据适用性评价。本发明基于无量纲分析方法，利用现有试验台架的实验数据，根据无量纲数是否满足判定标准的状况，给出具体的适用性建议，在提取可用数据的同时识别出不适用的具体局部现象，在极大程度上提高了整体效应试验台架以及分离效应试验台架建造的经济性。造的经济性。造的经济性。


技术研发人员：杨军 张雪艳 邓程程 张祎轩 彭翠婷
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/7/12