堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法及系统，涉及核反应堆堆芯设计和反应堆物理计算领域，解决了现有栅元等效均匀化少群常数的存储需求及参数化计算量较大的问题，其技术方案要点是：本发明专利技术通过计算与栅元类型相关的均匀化截面，然后根据均匀化截面采用超级均匀化方法计算各栅元超级均匀化因子，由此组成栅元等效均匀化常数，降低堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的空间相关性，从而降低了栅元等效均匀化少群常数的存储需求及参数化计算量，为全堆芯逐棒计算实现工程应用提供了重要支撑作用。

【技术实现步骤摘要】
堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法及系统
本专利技术涉及核反应堆堆芯设计和反应堆物理计算领域，更具体地说，它涉及堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法及系统。
技术介绍
压水堆堆芯一般是由数百个燃料组件和围板/反射层等复杂的结构材料组成。每个燃料组件包含有数百个不同类型的栅元，比如燃料棒栅元、可燃毒物棒栅元、水洞栅元等。另一方面，核反应堆堆芯内中子的能量分布在从裂变中子的10MeV到热中子的10-2eV的宽广范围内。这两方面的因素使得对精细描述的反应堆进行直接计算时计算代价大，计算时间长。受限于计算条件和计算方法的水平，三维全堆芯非均匀一步法计算在反应堆中子学计算中尚无法得到广泛应用。传统反应堆中子学计算一般利用两步法思想来简化计算：首先利用栅格程序在近似的边界条件下对部分堆芯进行二维多群输运计算，通过一次或者多次均匀化处理以等效均匀介质代替精细非均匀介质；其次，对均匀化后的三维全堆芯进行少群低阶输运计算，获得安全分析所需的燃料棒功率密度分布。在两步法计算中，以组件均匀化理论和粗网节块方法为理论框架的两步法计算方案是目前压水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法，其特征是，包括以下步骤：/n进行全反射边界条件下单组件栅格计算，栅元均匀化后得到各栅元类型的均匀化截面参；/n初始化超级均匀化因子；/n根据超级均匀化因子修正栅元均匀化后产生的均匀化截面，并采用堆芯中子学求解方法对全反射边界条件下栅元均匀化的组件问题进行计算，得到均匀化栅元的平均中子通量密度；/n根据均匀化截面参和平均中子通量密度更新超级均匀化因子；/n判断更新后的超级均匀化因子是否收敛；若收敛则计算停止；否则重复修正、更新进行迭代计算，直至得到由各栅元的超级均匀化因子组成的栅元等效均匀化常数。/n

【技术特征摘要】
1.堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法，其特征是，包括以下步骤：
进行全反射边界条件下单组件栅格计算，栅元均匀化后得到各栅元类型的均匀化截面参；
初始化超级均匀化因子；
根据超级均匀化因子修正栅元均匀化后产生的均匀化截面，并采用堆芯中子学求解方法对全反射边界条件下栅元均匀化的组件问题进行计算，得到均匀化栅元的平均中子通量密度；
根据均匀化截面参和平均中子通量密度更新超级均匀化因子；
判断更新后的超级均匀化因子是否收敛；若收敛则计算停止；否则重复修正、更新进行迭代计算，直至得到由各栅元的超级均匀化因子组成的栅元等效均匀化常数。


2.根据权利要求1所述的堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法，其特征是，所述均匀化截面参的计算过程具体为：



其中，下标x表示截面类型；下标g表示粗能群号；上标hom表示均匀化后参数；上标l表示栅元类型；下标h表示细能群号；上标het表示均匀化前参数；V表示体积；r表示空间变量；表示均匀化后栅元类型l的g粗群的x类型的截面；表示均匀化前h细群的x类型截面；表示均匀化前h细群的中子通量密度。


3.根据权利要求1所述的堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法，其特征是，所述超级均匀化因子的更新过程具体为：



其中，μi,g表示i栅元g粗群的超级均匀化因子；分别表示均匀化前后i栅元g粗群的平均中子通量密度。


4.根据权利要求1所述的堆芯逐棒计算中栅元等效均匀化常数的计算方法，其特征是，所述均匀化截面与栅元类型相关。


5.根据权利要求1所述的堆芯逐棒计算中栅元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，赵文博，刘琨，蔡云，于颖锐，宫兆虎，李庆，
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