联立求解高温气冷堆多物理场多尺度多回路问题的方法研究

项目名称： 联立求解高温气冷堆多物理场多尺度多回路问题的方法研究

项目编号： No.11375099

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李富

作者单位： 清华大学

项目金额： 96万元

中文摘要： 高温气冷堆核电站是一个大型、复杂、耦合的非线性动态系统，包含反应堆、蒸汽发电回路、余热排出系统等耦合回路，具有多物理场、多回路、多尺度等多种耦合方式。当前多采用各变量之间反复显式迭代的计算方法，仅能实现子系统单独求解或少数几个子系统的耦合求解，存在计算效率低、计算精度低、稳定性差的问题，很难扩展到大规模、多系统的完整系统。针对包含堆芯、一回路、蒸汽发生器、蒸汽发电回路、余热排出系统的耦合、完整的高温气冷堆电站，课题拟采用Jacobian free Newton Krylov(JFNK)框架，研究高效的基于物理的Krylov子空间预处理方法，针对多物理场、多回路、多尺度的不同耦合方式发展不同的处理方式，并集成JFNK框架下，联立求解这个耦合的系统，最终实现高温气冷堆核电站系统的高效、稳定、精确的整体联立求解。这样的处理方式和分析程序未见先例，发展的算法和开发的程序将具有可扩展性。

中文关键词： JFNK；高温气冷堆；多物理；多尺度；多回路

英文摘要： As a large, complicated, coupled, nonlinear dynamics system, High Temperature Gas Cooled Reactor (HTR) power plant contains many coupled parts such as the reactor, steam turbine, residual heat removal system. The coupling types between HTR subsystems incl

英文关键词： JFNK；High Temperature gas cooled reactor；Multi-physics；Multi-Scale；Multi-Circuit