(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210888635.4 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 苏州同元 软控信息技 术有限公司 地址 215000 江苏省苏州市中国(江苏)自 由贸易试验区苏州片区若水路388号 E1701、 E1702、 E1703、 E1801、 E1803、 E1804室 申请人 中国核动力研究设计院 (72)发明人 王天飞　黄彦平　王瑾　曾小康　 张利琴　梁德栋　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 周浩杰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 8/41(2018.01) (54)发明名称 一种核能装备的联合仿真方法、 设备、 介质 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种核能装备的联合仿真方 法、 设备、 介质及系统， 属于核能装备仿真领域， 包括步骤： S1， 首先编写通讯代码程序， 然后在 Fluent软件运行端中编译通讯UDF， 并构建三维 模型， 构建时使用编译好的通讯UDF设置三维模 型的边界； S2， 完成三维模型的构建后， 在 Modelica建模仿真软件运行端中编写外部函数 调用通讯代码程序， 并将外部函数封装为通讯模 型， 并构建一维模型； S3， 完成一维模型、 三维模 型后， 进行联合仿真， 仿真过程中一维模 型、 三维 模型数据实时交换， 至此实现一维模型、 三维模 型的联合仿真。 本发明实现了三维设备模型多工 况的仿真， 能够对设备方案的评判提供更精准的 数据。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115221720 A 2022.10.21 CN 115221720 A 1.一种核能装备的联合仿真方法， 其特征在于， 将一维Modelica模型和三维Fluent模 型进行联合仿真， 具体包括以下步骤： S1， 首先编写通讯代码程序， 然后在Fluent软件运行端中编译通讯UDF， 并构建三维模 型， 构建时使用编译好的通讯UDF设置三维模型的边界； S2， 完成三维模型的构建后， 在Modelica建模仿真软件运行端中编写外部函数调用通 讯代码程序， 并将外 部函数封装为 通讯模型， 并构建一维模型； S3， 完成一维模型、 三维模型后， 进行联合仿真， 仿真过程中一维模型、 三维模型数据实 时交换， 至此实现一维模型、 三维模型的联合仿真。 2.根据权利要求1所述的核能装备的联合仿真方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 所述编 写通讯代码程序包括子步骤： 在Fluent中编写第一通讯代码程序， 在Modelica建模仿真软 件中编写第二 通讯代码程序。 3.根据权利要求2所述的核能装备的联合仿真方法， 其特征在于， 在步骤S2中， 所述在 Modelica建模仿真软件中编写外部函数调用通讯代码程序具体为调用所述第二通讯代码 程序。 4.根据权利要求1所述的核能装备的联合仿真方法， 其特征在于， 在步骤S3中， Modelica建模仿真软件与Fluent软件通过UD P通讯实现二 者联合仿真。 5.根据权利要求1所述的核能装备的联合仿真方法， 其特征在于， 在步骤S3中， 包括子 步骤： S31， 首先Modelica建模仿真软件启动仿真， 发送第一 步数据； S32， 初始化Fluent模型， 然后执行DEFINE_ON_DEMAND宏， Fluent模型与Modelica模型 建立通讯连接， 并接收Model ica建模仿真软件发送过来的第一 步数据； S33， 将接收到的第一 步数据设置 到Fluent求 解的相关参数中， 开始迭代求 解； S34， Fluent软件完成一个时间步长的计算， 将当前步求解结果发送给Modelica建模仿 真软件进行一次数据交换， 然后Modelica建模仿真软件求解器也向前推进相同步长的计 算； S35， Modelica建模仿真软件将在步骤S34中交换后得到的第二步数据发送给Fluent软 件， Fluent软件接收到数据开始第二步求解， 并发送第二步计算结果给Modelica建模仿真 软件， 由此循环迭代； S36， 当计算到 达仿真结束时刻时， Fluent软件求 解完成； S37， 最后， 执行DEFINE_ON_DEMAND宏， 终止Modelica建模仿真软件通讯， Modelica建模 仿真软件停止 仿真。 6.一种核能装备的联合仿真设备， 其特征在于， 基于如权利要求1～5中任一所述核能 装备的联合仿真方法， 还包括Fluent软件模块、 Modelica建模仿真软件模块和通讯代码程 序模块； Fluent软件 模块， 用于构建三维模型和进行三维模块的仿真； Modelica建模仿真软件 模块， 用于构建一维模型和进行一维仿真； 所述通讯代码程序模块 为基于共享内存和UD P的通讯程序； 所述通讯代码程序模块包括第 一通讯代码程序和第 二通讯代码程序， 且均用于实现数 据的发送、 接收和同步控制。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221720 A 27.根据权利 要求6所述的核能装备的联合仿真设备， 其特征在于， 所述Fluent软件模块 包括通讯UDF模块、 三维模型模块和三维仿真模块； 所述通讯UDF模块中， 通过UDF接口调用所述通讯代码程序， 从而实现Fluent和 Modelica模型的通讯； 所述三维模型模块， 用于构建三维模型， 在构建三维模型时需要调用所述通讯UDF模 块， 用于设置三维模型的边界； 所述三维仿真模块， 用于在Fluent仿真构建好的三维模型， 在进行仿真时Fluent会调 用通讯代码程序， 从而实现三维仿真数据的接收和发送。 8.根据权利 要求6所述的核能装备的联合仿真设备， 其特征在于， 所述Modelica建模仿 真软件模块包括 通讯模型模块、 一维模型模块和一维仿真模块； 所述通讯模型模块， 用于在Modelica建模仿真软件中编写外部函数时， 调用 第二通讯 代码程序； 所述一维模型， 用于构建一维模型， 在构建时调用所述 通讯模型模块； 所述一维仿真模块， 在Modelica建模仿真软件中仿真所构建的一维模型， 在进行仿真 时Modelica建模仿真软件 会调用通讯代码程序模块， 实现一维仿真数据的接收和发送。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 存储有程序指令， 当程序指令被处理器加载 运行时， 执 行如权利要求1～5中任一所述核能装备的联合仿真方法。 10.一种核能装备的联合仿真系统， 其特征在于， 包括如权利要求6所述的核能装备的 联合仿真 设备。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221720 A 3