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3 月 13 日，由中國核學(xué)會核反應(yīng)堆熱工流體力學(xué)分會主辦，中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室、上海積鼎信息科技有限公司、先進核能技術(shù)全國重點實驗室承辦的 “核反應(yīng)堆熱工水力仿真技術(shù)前沿探索與實踐” 線上直播活動圓滿舉辦。本次活動聚焦核反應(yīng)堆仿真領(lǐng)域的最新進展與挑戰(zhàn)，吸引了近300位行業(yè)專家及在校學(xué)生的關(guān)注。

中國核動力研究設(shè)計院反應(yīng)堆工程研究所副所長、中國核學(xué)會核反應(yīng)堆熱供流體力學(xué)分會的理事長黃彥平 在致辭中指出，核能技術(shù)的迭代對流體仿真提出了更高要求，亟需在精度提升、計算效率優(yōu)化及模型驗證等方面取得突破。國產(chǎn)流體仿真軟件的自主研發(fā)是打破技術(shù)壟斷的關(guān)鍵。黃彥平呼吁產(chǎn)學(xué)研各方需強化合作，通過資源共享與協(xié)同創(chuàng)新，共同攻克行業(yè)難題。

作為本次活動的承辦單位之一，積鼎科技研發(fā)中心總監(jiān)符凱的報告《國產(chǎn)流體仿真軟件在核反應(yīng)堆仿真中的應(yīng)用》受到關(guān)注。積鼎科技深耕 CFD 領(lǐng)域多年，自主開發(fā)了通用流體仿真軟件 VirtualFlow在核反應(yīng)堆仿真中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

積鼎科技的仿真軟件可應(yīng)用于核領(lǐng)域的多種堆型，包括壓水堆、鉛鉍/鈉冷快堆、熔鹽堆等。在壓水堆中，軟件可模擬安注水過程、氫氣復(fù)合及燃燒、抑壓水池工作過程等；在鉛鉍/鈉冷快堆中，可進行金屬液體熱工水力計算、事故工況下自然對流計算等；在熔鹽堆中，實現(xiàn)了堆芯流量分配計算、熔鹽泄露凝固計算等關(guān)鍵場景的仿真。

技術(shù)優(yōu)勢：

• 全代碼自主可控：該軟件安全可靠可控，經(jīng)第三方評測顯示代碼自主率超過 95%。

• 全方位仿真能力：支持多相流、湍流、相變、傳熱等復(fù)雜物理模型，能夠精確模擬核反應(yīng)堆中的流動傳熱傳質(zhì)、多相流相變、可壓縮流體、多組分等問題。

• 應(yīng)用場景覆蓋廣：軟件經(jīng)過市場長期驗證，已積累的測試案例庫>1000個。

典型案例：

• 蒸汽發(fā)生器一回路流動換熱計算：VirtualFlow 通過IST 網(wǎng)格技術(shù)自動剖分及收縮，快速生成網(wǎng)格，采用標準 k-epsilon 模型，實現(xiàn)模擬一回路蒸汽發(fā)生器內(nèi)的流動換熱。

• 管道熱分層：在管道熱分層計算中，采用 LES 模擬湍流效果，結(jié)果與 Hirota（2010）試驗高度吻合，證明了軟件在復(fù)雜流動現(xiàn)象模擬中的準確性。

• 壁面沸騰：通過 N 相均相模型、標準 k-epsilon 湍流模型和 RPI 壁面沸騰模型，成功模擬了對流沸騰現(xiàn)象，出口氣含率與試驗結(jié)果一致，且在多組算例中精度優(yōu)于國外商用軟件。

• 可壓縮兩相臨界流：積鼎科技開發(fā)了適用于 ADS 閥門的可壓縮兩相臨界流數(shù)值計算模型，采用飽和溫度 - 壓力模型及相變模型，可精確模擬 0.1~15.5MPa 范圍內(nèi)的水和水蒸汽的臨界流現(xiàn)象。

本次活動為行業(yè)同仁搭建了一個高效的學(xué)習交流平臺，促進了產(chǎn)學(xué)研的深度合作。通過分享前沿技術(shù)和實踐經(jīng)驗，進一步推動了核反應(yīng)堆熱工水力仿真技術(shù)的發(fā)展，助力我國核能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。