[发明专利]一种分析原子能机组稳定性的反应堆活性区数学模型

摘要

本发明涉及原子能机组运行技术领域，具体涉及一种分析原子能机组稳定性的反应堆活性区数学模型，包括注量率部分、热量传递部分，注量率部分用于仿真分析电压、频率扰动时引起反应堆活性区中子注量率动态变化时对原子能机组运行的影响特性；热量传递部分用于仿真分析当活性区核燃料及载热剂温度变化时热量传递对原子能机组运行的影响特性；本发明率先提出了压水堆原子能机组反应堆活性区的简化数学模型，一举攻克了高阶数的原子能机组数学模型结构复杂、仿真计算繁复、计算时间冗长的关键技术难题，显著提升了仿真分析电网扰动对原子能机组固有特性影响的准确率。

主权项

1.一种分析原子能机组稳定性的反应堆活性区数学模型，其特征在于：包括注量率部分、热量传递部分，所述注量率部分用于仿真分析电压、频率扰动时引起反应堆活性区中子注量率动态变化时对原子能机组运行的影响特性；所述热量传递部分用于仿真分析当活性区核燃料及载热剂温度变化时热量传递对原子能机组运行的影响特性；所述注量率部分的特性方程具体如下：式(1)‑(3)中，x是指中子数；y是中子寿期；z是指动态时间；β是指缓发中子份额，β＝∑β_n，β_n是指第n组缓发中子份额；λ是指单组缓发中子的衰变系数，其中λ_n是指第n组缓发中子的衰变系数，m为缓发中子的组数；C是指等效单组缓发中子先导核份额；ρ是指由控制棒、核燃料温度负反馈和载热剂温度负反馈产生的活性区总的反应性；Δρ是指活性区总反应性的偏差值；Δρ_ext是指由控制棒引入的反应性偏差值；α_F、α_c分别是指核燃料温度和载热剂温度反应性系数；T_F是指活性区核燃料的总体温度，ΔT_F是指活性区核燃料的总体温度偏差，T_θi1、T_θi2是指活性区进口处载热剂温度1、温度2，ΔT_θi1、ΔT_θi2是指活性区进口温差1、温差2；T_θo1、T_θo2是指活性区排口处载热剂温度1、温度2，ΔT_θo1、ΔT_θo2是指活性区排口温差1、温差2；所述热量传递部分的特性方程具体如下：式(4)‑(8)中，k是指活性区升温占活性区总功率的份额；N₀是指活性区起始出力值；m_F是指活性区核燃料总质量；C_PF是指活性区核燃料比热容量；Δx是指中子数偏差；w是指热量传递的总传热系数；A是指热量传递的总传热区域面积；m_C是指活性区载热剂质量；C_CP是指活性区载热剂比热容量；m_c是指载热剂经过活性区时的流动速度大小；ΔT_CL是指原子能机组冷线温度模块的温度偏差。