[发明专利]一种改进反应堆堆芯三维中子通量密度精细分布的方法有效

专利信息
申请号: 201610471772.2 申请日: 2016-06-24
公开(公告)号: CN106126925B 公开(公告)日: 2019-01-29
发明(设计)人: 刘宙宇;梁亮;郑友琦;吴宏春 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人: 何会侠
地址: 710049*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 一种改进反应堆堆芯三维中子通量密度精细分布的方法,步骤如下:步骤1:对堆芯建模,计算需要参数,初始化变量;步骤2:将径向泄漏项用勒让德多项式沿轴向展开;根据步骤1所得信息计算一维离散纵标差分方程,求得轴向泄漏项;步骤3:计算得到轴向泄漏项的二维空间分布;根据步骤1所得信息进行二维输运计算,求得中子通量密度分布、栅元均匀化截面、径向泄漏项;步骤4:判断特征值和三维中子通量密度是否收敛,如不收敛,则转到步骤2继续迭代,直至问题收敛,得到三维中子通量密度精细分布;本发明将径向泄漏项沿轴向进行勒让德多项式展开,提高计算精度,并计算轴向泄漏项二维空间分布,使计算更接近真实情况。
搜索关键词: 一种 改进 反应 堆堆 三维 中子通量 密度 精细 分布 方法
【主权项】:
1.一种改进反应堆堆芯三维中子通量密度精细分布的方法,其特征在于:步骤如下:步骤1:对于所涉及的反应堆堆芯进行几何建模,划分计算区域,离散角度空间,生成特征线信息,指定各计算区域的材料,获取材料的宏观截面参数,为计算区域的中子通量密度通量、反应堆边界条件、特征值设置初始值;a)先将反应堆堆芯按照轴向划分成若干层,每一层划分成若干计算区域;b)根据计算需求对每一层计算区域的三维角度空间进行离散;c)在每一层内生成特征线信息;d)根据所涉及反应堆堆芯材料信息,读取各层中每一个计算细区的宏观截面参数;e)对于二维、一维计算区域的中子通量密度,反应堆边界条件,特征值赋初值;步骤2:更新径向泄漏项,根据步骤1中所得几何尺寸、材料信息计算一维离散纵标差分方程,求得每个栅元的每一群中子通量密度,求得轴向泄漏项;在二维/一维耦合算法中,径向泄漏项是由二维求解器计算提供的,因此在求解径向一维方程时,认为该项是已知源项;每一层的宽度为10cm‑20cm,二维提供的径向泄漏项在每一层内是常数,引入这样一个平泄漏近似对于计算精度是有影响的;所以给一维计算提供的径向泄漏项是对二维提供的平泄漏做了勒让德多项式多项式展开,得到径向泄漏沿轴向的分布,对于最后的计算结果有明显改善;步骤3:更新轴向泄漏项,根据步骤1中所得几何尺寸、材料信息、特征线信息对轴向的每一层进行二维输运计算,迭代求解每一层的二维中子通量密度,计算栅元均匀化截面,计算径向泄漏项;在计算过程中,利用平源区通量计算得到一个栅元内轴向泄漏项的空间分布;在二维/一维耦合算法中,轴向泄漏项是由一维轴向求解计算提供的,因此在求解径向二维方程时,认为该项是已知源项;步骤2中一维计算的区域选择的是一个栅元,所以上述轴向泄漏项在一个栅元中是一个平分布;真实情况是轴向泄露在一个栅元中也存在分布;利用上一个迭代中二维计算得到的通量分布计算得到栅元内轴向泄漏项的空间分布,对于整个二维一维耦合计算有精度上的改善;用平源区上下表面的标通量之差计算得到轴向泄漏项在栅元内的分布;平源区的上下表面的标通量则是通过将通量沿轴向展开得到的;同样采用二阶的勒让德多项式,计算得到上下表面的标通量;最终,栅元内每个平源区的差值组成的分布乘以栅元的轴向泄漏项得到栅元内轴向泄漏项的差值;从平分布近似到有分布的精确描述,提高了计算的精度;步骤4:判断特征值和三维中子通量密度是否收敛,如果不收敛,则转到步骤2继续迭代,并且计算中采用上一次迭代中求得的中子通量密度和特征值,直至中子通量密度和特征值收敛,就能够得到三维中子通量密度精细分布。
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