一种适用于核反应堆的输运燃耗耦合计算的方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种适用于核反应堆的输运燃耗耦合计算的方法
本专利技术涉及核反应堆物理计算
，具体涉及一种适用于核反应堆的输运燃耗耦合计算的方法。
技术介绍
在设计条件和计算精度要求不断提高的今天，核反应堆设计领域希望通过精确建模，并最大程度的减少上游核反应堆计算过程中引入的近似与误差，实现高保真的反应堆物理计算，从而对反应堆进行精确分析模拟。高保真的反应堆物理计算主要包括中子输运计算和燃耗计算两部分。中子输运计算根据原子核密度场、温度场等得到中子通量密度场，进而提供堆芯功率分布；燃耗计算根据某一时刻输运计算得到的微观中子反应率，得到该时刻的原子核密度场，如此进行不断迭代，进而得到核反应堆的功率分布等随时间的变化规律。在高保真的反应堆物理计算中，中子输运计算极为耗时，因此输运燃耗耦合策略至关重要。优秀的输运燃耗耦合策略，能够在保证极高精度的前提下，有效地减少整个燃耗寿期内，中子输运计算的次数，进而极大地减少整个反应堆物理计算的时间。燃耗计算过程中，最为常见的输运燃耗耦合策略是起点近似方法。所谓的起点近似方法就是认为两种燃耗步间的微观反应率(核素的微观截面和中子标通量密度的乘...
【技术保护点】
一种适用于核反应堆的输运燃耗耦合计算的方法，其特征在于：包括如下步骤:步骤1：根据燃耗步初的原子核密度和输入卡片提供的几何信息进行输运计算，输运计算时引入粗网加速方法即CMFD加速方法，保存燃耗步初粗网加速计算时得到的粗网参数，得到燃耗步初的各个燃耗区的微观反应率即各个燃耗区的核素的微观截面与相应燃耗区中子标通量密度的乘积，其中输运计算能够得到细网中子角通量密度，粗网加速方法能够更新粗网的中子标通量密度，来加快细网中子角通量密度的迭代收敛；具体包括如下步骤：1)从数据库中读取各个核素的原始多群微观截面信息；2)从输入卡片中读取材料中包含的核素原子核密度、温度和几何信息；3)...
【技术特征摘要】
1.一种适用于核反应堆的输运燃耗耦合计算的方法，其特征在于：包括如下步骤:步骤1：根据燃耗步初的原子核密度和输入卡片提供的几何信息进行输运计算，输运计算时引入粗网加速方法即CMFD加速方法，保存燃耗步初粗网加速计算时得到的粗网参数，得到燃耗步初的各个燃耗区的微观反应率即各个燃耗区的核素的微观截面与相应燃耗区中子标通量密度的乘积，其中输运计算能够得到细网中子角通量密度，粗网加速方法能够更新粗网的中子标通量密度，来加快细网中子角通量密度的迭代收敛；具体包括如下步骤：1)从数据库中读取各个核素的原始多群微观截面信息；2)从输入卡片中读取材料中包含的核素原子核密度、温度和几何信息；3)基于1)和2)所得到的各个核素的原始多群微观截面、原子核密度和温度信息，采用子群方法进行共振自屏计算，得到各个核素的多群有效自屏截面，具体的计算公式如下：式中：σx,g,iso--核素iso、能群g、反应道χ的截面；ΔEg--第g群的能量宽度；σx,iso(E)--核素iso、能量E处的反应道χ的截面；φ(E)--能量为E的中子通量密度；4)根据3)得到的信息采用MOC特征线方法进行中子输运计算，得到各个区域的中子角通量密度，具体的计算公式如下：式中：Ω——角度方向；——梯度算子；ψg(r,Ω)——第g能群区域r、角度Ω的中子角通量密度；g——第g能群；G——能群总数；Σt,g(r)——第g群的宏观总截面；Qg(r,Ω)——中子输运方程源项；由此得到各个计算区域的中子角通量密度；5)对公式(2)中计算得到的中子角通量密度进行全角度空间上积分，得到细网上的平均中子标通量密度具体的计算公式如下：式中：M——离散方向总数；ωm——求积组且有：由此得到各个计算区域的中子标通量密度；6)在进行MOC的迭代计算时，求解粗网平衡方程对应的粗网差分方程，得到粗网通量，计算公式如公式(4)所示；通过粗网差分计算前后粗网格平均中子标通量密度之比同步更新粗网格内所有细网格上的中子标通量密度，用来更新下一次MOC计算时方程右端的源项，能够加速MOC的迭代计算，计算公式如公式(5)所示；在MOC计算结束之后，保存此时粗网差分方程的参数，具体的计算公式如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宙宇，温兴坚，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
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