[发明专利]氦氙冷却反应堆的参数优化方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种氦氙冷却反应堆的参数优化方法、装置及电子设备，涉及核反应堆技术领域，上述氦氙冷却反应堆的参数优化方法包括以下步骤：获取氦氙冷却反应堆的有效样本集；其中，有效样本集中包括氦氙冷却反应堆的待优化参数；基于有效样本集确定待优化参数与氦氙冷却反应堆的全堆效率及全堆质量的参数关系；基于预设的多目标优化算法及参数关系确定待优化参数的最优解。本发明能够快速得到待优化参数的最优解，在氦氙冷却反应堆在全堆质量尽可能小的基础上提升全堆效率，提升了氦氙冷却反应堆的参数优化效果。

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，尤其是涉及一种氦氙冷却反应堆的参数优化方法、装置及电子设备。

背景技术

氦氙冷却反应堆是使用氦氙混合气体作为冷却剂结合布雷顿热电转换系统的小型核反应堆(下称氦氙冷却反应堆)，由于其小型化与可移动性能的限制，核反应堆的质量与效率优化十分重要。目前，核反应堆设计参数确定主要采取经验或半经验的设计方法，这种方法难于给出反应堆的最佳方案。因此，如何以氦氙冷却反应堆的反应堆质量及效率作为优化目标，对氦氙冷却反应堆的参数进行优化设计称为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氦氙冷却反应堆的参数优化方法、装置及电子设备，能够快速求解得到待优化参数的最优解，在氦氙冷却反应堆在全堆质量尽可能小的基础上提升全堆效率，提升了氦氙冷却反应堆的参数优化效果。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种氦氙冷却反应堆的参数优化方法，包括：获取氦氙冷却反应堆的有效样本集；其中，所述有效样本集中包括所述氦氙冷却反应堆的待优化参数；基于所述有效样本集确定所述待优化参数与所述氦氙冷却反应堆的全堆效率及全堆质量的参数关系；基于预设的多目标优化算法及所述参数关系确定所述待优化参数的最优解。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述氦氙冷却反应堆的参数优化方法还包括：获取氦氙冷却反应堆的待优化参数；其中，所述待优化参数包括氦氙气体混合比例、系统温比、回热器回热度、压气机压比、压气机等熵效率、压气机机械效率、透平等熵效率、透平机械效率、堆芯半径和夹层通道宽度中的任意一种或多种；基于所述待优化参数的取值范围生成待优化参数的多个数组样本，得到样本集；对所述样本集中的各样本进行数值模拟计算，确定满足反应堆设计条件的有效样本集。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述对所述样本集中的各数组样本进行数值模拟计算，确定满足反应堆设计条件的有效样本集的步骤，包括：从所述样本集中筛选出同时满足热工设计约束、重量约束及中子物理约束的样本集，得到有效样本集。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述从所述样本集中筛选出同时满足热工设计约束、重量约束及中子物理约束的样本集，得到有效样本集的步骤，包括：基于所述样本集中的各数组样本进行热力循环计算，根据热力循环计算结果从所述样本集中筛选出满足热工设计约束的第一样本集；基于所述热力循环计算结果计算所述第一样本集中各样本数组对应的全堆效率及全堆质量，从所述第一样本集中筛选出满足重量约束的第二样本集；基于所述第二样本集进行中子物理计算，确定所述第二样本集中各样本数组对应的有效增殖系数，基于所述有效增殖系数从所述第二样本集中筛选出满足中子物理约束的有效样本集。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述基于所述有效样本集确定所述待优化参数与所述氦氙冷却反应堆的全堆效率及全堆质量的参数关系的步骤，包括：采用近似模型算法对所述有效样本进行样本拟合，建立所述待优化参数与所述全堆效率及全堆质量之间的函数关系，得到目标函数。