一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法及系统技术方案

技术编号:26304505 阅读:34 留言:0更新日期:2020-11-10 20:00
本发明专利技术公开了一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,包括以下步骤:建立共振能群,统一为合并能群;获取合并能群的等效宏观截面和源项信息;构建中子输运方程;子群吸收截面对应的子群通量;获取合并能群的子群逃脱截面;获取各个共振能群对应的子群逃脱截面,并获取各个共振能群对应的等效微观本底截面;获取等效吸收截面和等效生成截面;进行反应堆组件共振模拟。本发明专利技术还公开了一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化系统。本发明专利技术一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法及系统,通过引入等效逃脱截面的概念,在不影响精度的前提下对整个共振能区统一求解子群通量,减少了特征线方法计算时间,从而提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法及系统
本专利技术涉及核反应堆堆芯设计
,具体涉及一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法及系统。
技术介绍
在制作多群截面库时,在共振能区,由于共振核素的吸收截面变化剧烈,无法预先知道该能群区域的通量分布(即能谱,该通量分布与具体问题相关),因此无法在数据库中直接给出共振核素在共振能区的多群微观吸收截面等信息。其中子群方法将有效共振积分表中包含的信息转化为相关子群信息(即子群参数,包括子群截面及子群概率),利用子群参数和子群方法的相关理论来求解子群方程,根据计算得到的子群通量信息等来计算得到等效截面信息。传统的子群方法计算过程见图1,其基本过程为:1)计算虚拟能群数目,其值为共振能群数目×子群数目;2)计算每个虚拟能群和每个网格的宏观截面信息和源信息;3)应用特征线方法求解固定源问题,计算得到每个虚拟能群和每个网格的子群通量;4)根据子群通量和子群参数计算等效吸收截面和等效生成截面。对于网格数目较大,共振能群数目较多的问题,传统的方法在特征线方法求解子群通量时间较长,导致计算时间无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1:根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群,并将所有共振能群统一为一个合并能群;/nS2:根据子群通量计算公式构建中子输运方程;/nS3:获取中子输运方程中合并能群的等效宏观截面和源项信息;/nS4:根据所述中子输运方程获取所述合并能群的子群吸收截面对应的子群通量;/nS5:根据合并能群的子群吸收截面对应的子群通量获取合并能群的子群逃脱截面;/nS6:根据合并能群的子群逃脱截面获取各个共振能群对应的子群逃脱截面,并根据各个共振能群对应的子群逃脱截面获取各个共振能群对应的等效微观本底截面;/nS7:根据各个共振能...

【技术特征摘要】
1.一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群,并将所有共振能群统一为一个合并能群;
S2:根据子群通量计算公式构建中子输运方程;
S3:获取中子输运方程中合并能群的等效宏观截面和源项信息;
S4:根据所述中子输运方程获取所述合并能群的子群吸收截面对应的子群通量;
S5:根据合并能群的子群吸收截面对应的子群通量获取合并能群的子群逃脱截面;
S6:根据合并能群的子群逃脱截面获取各个共振能群对应的子群逃脱截面,并根据各个共振能群对应的子群逃脱截面获取各个共振能群对应的等效微观本底截面;
S7:根据各个共振能群对应的本底截面获取各个共振能群的等效吸收截面和等效生成截面;
S8:基于各个共振能群的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件共振模拟。


2.根据权利要求1所述的一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,所述中子输运方程采用下式:
Q=λΣp
Σa=Nσn
Σself-s=Σp-λΣp
Σt=Σa+Σp
式中,Σp为势散射宏观截面,λ为中间近似因子,N为共振核素的核子密度,Σself-s为自散射宏观截面,Σt为总宏观截面,Σa为吸收宏观截面,σn为子群吸收截面。


3.根据权利要求2所述的一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,步骤S4包括以下子步骤:
对合并能群的散射截面和势散射截面进行并群,并将并群后的截面通过中子输运方程进行整体求解;
并群通过下式进行:



式中:Σx为合并能群后的散射截面或者势散射宏观截面,Σxg为能群g的散射截面或者势散射截面,Ixg为能群g的无限稀释吸收截面,Δug为能群g的对数能降宽度,R∞g为能群g的无限共振积分。


4.根据权利要求3所述的一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,步骤S6包括以下子步骤:
利用ln(σn)线性的方法对合并能群的子群逃脱截面Σe(σm)插值得到各共振能群子群截面σn对应的子群逃脱截面Σe(σn)。


5.根据权利要求4所述的一种用于反应堆组件共振模拟的子群优化方法,其特征在于,根据下式获取各个共振能群对应的等效微观本底截面:



式中:λΣp为散射宏观截面,Σe(σn)为子群吸收截面σn对应的逃脱截面,N为核子密度。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂晓兰柴晓明姚栋黄世恩芦韡安萍郭凤晨尹强陈定勇马永强
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:四川;51

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