获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法技术

获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法，对快堆堆芯各向异性的中子通量密度采用多边形棱柱网格进行全三维输运空间离散，并以六十度区域的半球面为单位进行交替扫描，减弱角度并行过程中的迭代格式退化；考虑快堆堆芯的中子通量密度局部效应较弱以及全局空间耦合的特点，对瞬态过程中子通量密度变化采用预估校正准静态策略进行时间离散，分解中子通量密度中随时间不同变化率的成分，并在不同时间尺度上分离求解，同时避免上述成分间的非线性迭代，提高计算效率；本发明专利技术中获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法计算准确度高，计算量合理。

【技术实现步骤摘要】
获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法
本专利技术涉及快中子堆堆芯运行和安全
，具体涉及获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法。
技术介绍
快中子堆是第四代核能系统中的主要堆型，其堆芯平均中子能量比传统热中子裂变占主导的压水堆高百万倍以上，同时，快中子引发裂变反应产生的中子数更多。富余的中子既可以增殖核燃料，提高铀资源的利用率；也可以用于嬗变核废料中高放射性长寿命的次锕系核素(镎、镅、锔等的同位素)，能够极大缩短核废料地质储藏所需的年限。因此，发展快中子堆是解决核能可持续发展瓶颈问题的重要途径。快中子堆和压水堆具有不同的特性，从堆芯中子学和瞬态计算的角度出发，快中子堆最主要的特点是采用原子数更高的材料做冷却剂和载热剂，导致堆芯中子能谱相比于轻水冷却的压水堆偏硬许多。能谱的差异导致堆芯的设计理念以及瞬态安全相关的特征区别明显，比如：快中子堆堆芯进出口的温升更高，使得堆内材料膨胀引入的反应性更加重要；功率反应性系数相比轻水堆偏小；冷却剂的空泡效应可能为正。因此，快中子堆的瞬态中子通量密度的计算对其瞬态安全以及运行的经济性至关重要。快中子堆的瞬态中子通量密度计本文档来自技高网...

【技术保护点】
获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法，其中，所述快中子堆堆芯为典型的六角形几何排布或异形非结构几何排布，所述中子通量密度分布计算基于全三维输运计算，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：读取所述快中子堆的瞬态计算所需参数，包括反应堆堆芯几何尺寸、堆芯材料布置、预制的均匀化截面参数、预制的均匀化动力学参数、堆芯入口温度和堆芯流量分布的边界条件；同时对所涉及的反应堆堆芯进行计算预处理，包括进行几何建模、划分计算区域、生成计算网格、离散角度空间，其中，针对不同几何排布的快堆堆芯采用相适应的三棱柱网格进行几何建模；步骤2：指定各计算区域的材料，获取区域的宏观截面参数，设置反应堆堆芯计算的边界...

【技术特征摘要】
1.获取快中子堆堆芯瞬态过程三维中子通量密度分布的方法，其中，所述快中子堆堆芯为典型的六角形几何排布或异形非结构几何排布，所述中子通量密度分布计算基于全三维输运计算，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：读取所述快中子堆的瞬态计算所需参数，包括反应堆堆芯几何尺寸、堆芯材料布置、预制的均匀化截面参数、预制的均匀化动力学参数、堆芯入口温度和堆芯流量分布的边界条件；同时对所涉及的反应堆堆芯进行计算预处理，包括进行几何建模、划分计算区域、生成计算网格、离散角度空间，其中，针对不同几何排布的快堆堆芯采用相适应的三棱柱网格进行几何建模；步骤2：指定各计算区域的材料，获取区域的宏观截面参数，设置反应堆堆芯计算的边界条件、计算迭代过程的初始值、计算迭代过程的收敛限值，计算稳态条件下各区域相关的中子通量密度分布，并且按照堆芯的输入功率水平进行归一化处理；步骤3：进行快中子堆芯的热工水力计算，包括燃料棒的导热计算以及冷却剂通道与燃料棒的对流换热计算；以此得到均匀化截面以及动力学参数的反馈参数，包括燃料多普勒温度Tf,e以及冷却剂密度Dc；步骤4：对步骤2和步骤3进行固定点迭代，直至反馈参数收敛并满足设定的收敛限值；步骤5：利用收敛后的截面参数进行稳态的特征值共轭方程计算，得到稳态的共轭中子通量密度分...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑友琦，何明涛，曹良志，吴宏春，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61