流体力学分析软件VirtualFlow，实现核反应堆热工水力高效仿真

3 月 13 日，由中国核学会核反应堆热工流体力学分会主办，中核核反应堆热工水力技术重点实验室、上海积鼎信息科技有限公司、先进核能技术全国重点实验室承办的 “核反应堆热工水力仿真技术前沿探索与实践” 线上直播活动圆满举办。本次活动聚焦核反应堆仿真领域的最新进展与挑战，吸引了近300位行业专家及在校学生的关注。

中国核动力研究设计院反应堆工程研究所副所长、中国核学会核反应堆热供流体力学分会的理事长黄彦平在致辞中指出，核能技术的迭代对流体仿真提出了更高要求，亟需在精度提升、计算效率优化及模型验证等方面取得突破。国产流体仿真软件的自主研发是打破技术垄断的关键。黄总呼吁产学研各方需强化合作，通过资源共享与协同创新，共同攻克行业难题。

作为本次活动的承办单位之一，积鼎科技研发中心总监符凯的报告《国产流体仿真软件在核反应堆仿真中的应用》受到关注。积鼎科技深耕CFD 领域多年，自主开发了通用流体仿真软件 VirtualFlow在核反应堆仿真中展现出显著优势。

积鼎科技的仿真软件可应用于核领域的多种堆型，包括压水堆、铅铋/钠冷快堆、熔盐堆等。在压水堆中，软件可模拟安注水过程、氢气复合及燃烧、抑压水池工作过程等；在铅铋/钠冷快堆中，可进行金属液体热工水力计算、事故工况下自然对流计算等；在熔盐堆中，实现了堆芯流量分配计算、熔盐泄露凝固计算等关键场景的仿真。

技术优势：

全代码自主可控：该软件安全可靠可控，经第三方评测显示代码自主率超过95%。

全方位仿真能力：支持多相流、湍流、相变、传热等复杂物理模型，能够精确模拟核反应堆中的流动传热传质、多相流相变、可压缩流体、多组分等问题。

应用场景覆盖广：软件经过市场长期验证，已积累的测试案例库>1000个。

典型案例：

蒸汽发生器一回路流动换热计算：VirtualFlow 通过IST 网格技术自动剖分及收缩，快速生成网格，采用标准 k-epsilon 模型，实现模拟一回路蒸汽发生器内的流动换热。

管道热分层：在管道热分层计算中，采用LES 模拟湍流效果，结果与 Hirota（2010）试验高度吻合，证明了软件在复杂流动现象模拟中的准确性。

壁面沸腾：通过N 相均相模型、标准 k-epsilon 湍流模型和 RPI 壁面沸腾模型，成功模拟了对流沸腾现象，出口气含率与试验结果一致，且在多组算例中精度优于国外商用软件。

可压缩两相临界流：积鼎科技开发了适用于ADS 阀门的可压缩两相临界流数值计算模型，采用饱和温度 - 压力模型及相变模型，可精确模拟 0.1~15.5MPa 范围内的水和水蒸汽的临界流现象。

本次活动为行业同仁搭建了一个高效的学习交流平台，促进了产学研的深度合作。通过分享前沿技术和实践经验，进一步推动了核反应堆热工水力仿真技术的发展，助力我国核能行业的可持续发展。

审核编辑 黄宇