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基于CFD与非侵入式降阶方法的压水堆上腔室及热段数字孪生模型研究
1
作者
康晏杰
秦苏林
+4 位作者
黄擎宇
曾未
黄彦平
周源
袁园
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1437-1446,共10页
为实现压水堆上腔室与热段温度分布的在线监测,提出了一种结合计算流体动力学(CFD)与非侵入式降阶方法的数字孪生模型。该方法以CFD数值解为样本,通过傅里叶变换提取全空间温度场的均值、振幅及重心频率3种瞬态特征,利用本征正交分解提...
为实现压水堆上腔室与热段温度分布的在线监测,提出了一种结合计算流体动力学(CFD)与非侵入式降阶方法的数字孪生模型。该方法以CFD数值解为样本,通过傅里叶变换提取全空间温度场的均值、振幅及重心频率3种瞬态特征,利用本征正交分解提取降阶基底,并采用高斯过程回归响应降阶系数,搭建非侵入式降阶模型。结果表明,与全阶模型相比,降阶模型计算速度提升超过4个数量级,最大相对误差不超过22.05%。反演得到的热段截面冷却剂平均温度与CFD计算结果偏差小于0.05 K,显著优于基于测点平均的误差水平。该模型在保证计算精度的同时,有效满足了数字孪生对实时计算的需求,为反应堆的安全运行监测提供了有力支持。
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关键词
数字孪生
压水堆
上腔室及热段
非侵入式降阶方法
计算流体动力学
高斯过程回归
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职称材料
题名
基于CFD与非侵入式降阶方法的压水堆上腔室及热段数字孪生模型研究
1
作者
康晏杰
秦苏林
黄擎宇
曾未
黄彦平
周源
袁园
机构
四川大学物理学院
中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室
中核核反应堆热工水力技术重点实验室
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第7期1437-1446,共10页
基金
四川大学-中国核动力研究设计院联合创新基金(SCU&NPIC-LHCX-18)。
文摘
为实现压水堆上腔室与热段温度分布的在线监测,提出了一种结合计算流体动力学(CFD)与非侵入式降阶方法的数字孪生模型。该方法以CFD数值解为样本,通过傅里叶变换提取全空间温度场的均值、振幅及重心频率3种瞬态特征,利用本征正交分解提取降阶基底,并采用高斯过程回归响应降阶系数,搭建非侵入式降阶模型。结果表明,与全阶模型相比,降阶模型计算速度提升超过4个数量级,最大相对误差不超过22.05%。反演得到的热段截面冷却剂平均温度与CFD计算结果偏差小于0.05 K,显著优于基于测点平均的误差水平。该模型在保证计算精度的同时,有效满足了数字孪生对实时计算的需求,为反应堆的安全运行监测提供了有力支持。
关键词
数字孪生
压水堆
上腔室及热段
非侵入式降阶方法
计算流体动力学
高斯过程回归
Keywords
digital twin
pressurized water reactor
upper plenum and hot leg
non-intrusive reducedorder method
computational fluid dynamics
Gaussian process regression
分类号
TL334 [核科学技术—核技术及应用]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
基于CFD与非侵入式降阶方法的压水堆上腔室及热段数字孪生模型研究
康晏杰
秦苏林
黄擎宇
曾未
黄彦平
周源
袁园
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
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