[发明专利]一种超临界水堆组件截面拟合方法

说明书

一种超临界水堆组件截面拟合方法，建立超临界水堆组件截面拟合模型：Σ(Bu)＝Σ_b(Bu)+ΔΣ_c(ρ_c,Bu)+ΔΣ_m(ρ_m,Bu)+ΔΣ_f(T_f,Bu)+ΔΣ_rod(Bu)，利用该超临界水堆组件截面拟合模型进行超临界水堆组件截面参数拟合。模型中，冷却剂截面分量由冷却剂密度ρ_c与燃耗状态参数Bu拟合得出；慢化剂截面分量由慢化剂密度ρ_m与燃耗状态参数Bu拟合得出。本发明建立起了超临界水堆组件截面拟合模型，实现了超临界水堆组件截面参数拟合，解决了现有组件截面拟合方法不再适用于超临界水堆的问题，且获得了较高的核热反馈后截面计算精度，可为超临界水堆堆芯中子学计算提供适用的组件截面拟合参数。

技术领域

本发明涉及核反应堆堆芯计算领域，具体地，涉及一种超临界水堆组件截面拟合方法。

背景技术

超临界水堆(SCWR)的运行工况在水的热力学临界点(374℃，22.1MPa)以上，系统热效率高，经济性好。区别于压水堆(PWR)，SCWR燃料组件中慢化剂和冷却剂分流，二者的密度变化范围差别较大。利用组件中子学程序执行组件截面计算时，需要在输入文件中分别描述慢化剂和冷却剂，进行各种状态下的组件计算。相比于PWR组件参数计算，SCWR组件参数计算组合方案需要额外考虑冷却剂分支计算。

组件计算获得的各种工况下的组件截面参数不能直接用于堆芯计算，需要进行拟合处理。与PWR不同，SCWR堆芯中冷却剂和慢化剂分流且密度变化范围较大，冷却剂流程方案也常采用多流程设计。SCWR组件截面拟合方法需要具备拟合不同冷却剂和慢化剂参数下少群截面的能力，同时能够区分考虑SCWR各流程冷却剂和慢化剂截面参数。

现有技术中，PWR组件截面拟合方法得到广泛应用。PWR组件截面拟合方法中，组件宏观截面包括基态分量、慢化剂截面分量、燃料截面分量和控制棒状态截面分量。采用关于温度变化的接口参数计算慢化剂和燃料的截面分量，即慢化剂截面分量、燃料截面分量用温度来拟合，因此称为慢化剂温度截面分量和燃料温度截面分量。在对组件截面进行拟合处理时，采用关于温度和燃耗变量的高阶拟合方法。

而对于SCWR堆芯，首先，慢化剂和冷却剂分流，必须考虑冷却剂参数对组件截面的影响；其次，SCWR堆芯冷却剂入口温度为280℃，出口温度高达500℃，冷却剂入口温度与出口温度相差很大，冷却剂密度在拟临界区变化剧烈，若对冷却剂截面分量仍采用温度变化接口参数插值，温度微小扰动将可能引起冷却剂密度的剧烈变化，显著改变中子截面参数，进而导致核热耦合计算无法收敛；再次，SCWR堆芯冷却剂入口与出口温度相差大、冷却剂密度变化剧烈，若对组件截面进行拟合处理时，仍采用关于温度和燃耗变量的高阶拟合方法，将导致核热反馈后的截面计算精度较低，甚至导致核热耦合计算无法收敛。因此，现有得到广泛应用的PWR组件截面拟合方法不再适用于SCWR。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种超临界水堆组件截面拟合方法，为超临界水堆堆芯计算提供适用的组件截面拟合参数。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种超临界水堆组件截面拟合方法，建立超临界水堆组件截面拟合模型，利用超临界水堆组件截面拟合模型进行超临界水堆组件截面参数拟合。

作为本发明的进一步改进，所述超临界水堆组件截面拟合模型为：

Σ(Bu)＝Σ_b(Bu)+ΔΣ_c(ρ_c,Bu)+ΔΣ_m(ρ_m,Bu)+ΔΣ_f(T_f,Bu)+ΔΣ_rod(Bu) (1)，