[发明专利]一种用于燃耗测量的板型燃料元件功率标定方法

摘要

本发明公开了一种用于燃耗测量的板型燃料元件功率标定方法，对通过辐照试验装置的不同冷却剂流量进行计算，得到考验段内外流道的流量分配系数；利用板型燃料元件核功率以及考验段总释热功率，得到燃料元件芯体核功率与各结构材料伽马释热率的初始值，初步确定考验段内的热源和分布，利用几何结构模型，建立计算模型；经迭代计算确定材料的伽马释热率；确定燃料元件的核功率；确定燃料元件的燃耗。该方法用于确定试验燃料元件的实时燃耗值，确保燃料元件燃耗辐照指标的实现，通过一定的分析手段和方法，剥离结构材料伽马释热的影响，降低热平衡法测量燃料辐照试验时燃料核功率的误差，从而实现用于燃耗测量的辐照试验过程中燃料核功率的标定。

主权项

1.一种用于燃耗测量的板型燃料元件功率标定方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）确定考验段内外流道的分流系数：对通过辐照试验装置的不同冷却剂流量进行计算，得到考验段内外流道的流量分配系数，供后续的考验CFD计算调用；（2）得到经过热源修正的考验段CFD计算模型：利用堆芯物理计算方法给出的板型燃料元件核功率以及试验测量的考验段总释热功率，得到燃料元件芯体核功率与各结构材料伽马释热率的初始值，从而初步确定考验段内的热源和分布，利用辐照装置考验段的几何结构模型，建立用于考验段CFD计算模拟的计算模型；（3）经迭代计算确定材料的伽马释热率：利用建立的考验段CFD计算模型和确定的分流系数，以某试验时刻的测量数据为边界条件，进行考验段的CFD计算分析，整理CFD的计算结果，并将其与试验测量的温度场信息对比，基于两者的差异，修改步骤（2）中伽马释热率的设定值，再形成更新后的考虑了热源修正的考验段CFD计算模型，迭代计算，直至CFD计算结果与试验测量的温度信息相符，从而得到最终的结构材料伽马释热率；（4）确定燃料元件的核功率：利用步骤（3）中得到的材料伽马释热率数据，乘以各结构的实际质量，得到考验段各结构的伽马释热功率；在试验测量的总释热功率中除去上述的伽马释热功率，即得到燃料元件芯块的释热功率，利用经验公式，或者进行堆芯中子学计算分析，剔除研究堆内高注量率伽马场与燃料芯体作用而产生的伽马释热，从而得到燃料芯体进行核裂变反应产生的功率；（5）确定燃料元件的燃耗：设定同一炉段内的辐照时间内的伽马释热率不变，利用热工测量数据直接得到不同试验时刻的燃料元件核功率，通过累加法对核功率与相应辐照时间间隔的乘积求和即得到该试验时间内燃料元件积累的燃耗；（6）对于跨越多个炉段辐照时间内燃料计算，则须对每一炉段利用重复上述所有步骤以确定不同炉段的材料伽马释热率，分段累加即得到燃料元件的总燃耗。