数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法技术

技术编号:40635711 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-13 21:19
一种数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,通过对对待仿真有限体积中子扩散模拟的反应堆几何对象进行分区精细化建模并初始化截面后,对第g群源项进行更新并求解第g群中子扩散方程,进而对第g群中子通量进行更新并循环直至所有能群中子通量收敛后,计算稳态有效增殖系数并求解瞬态缓发中子先驱核,实现有限体积中子扩散模拟。本发明专利技术能够求解稳态特征值问题和瞬态中子动力学问题,获得三维高保真的中子通量分布和功率分布情况,可用于数值反应堆的精细化中子扩散模拟以及反应堆的物理安全分析,为实现统一编程框架下的多物理场耦合奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种核反应堆控制领域的技术,具体是一种数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法


技术介绍

1、核反应堆系统结构复杂,涉及中子学、热工水力学、材料学等多种物理学科。数值反应堆是针对核反应堆系统开展综合性能数值模拟的集成平台,其实现通常需要考虑高保真的多物理场耦合模拟。在数值反应堆中,需要采用高保真高精度的中子学模拟方法,以为其它物理场的计算提供准确的功率、中子通量等参数的分布情况。现有中子扩散方法的缺陷和不足在于:几何处理能力较弱,计算精度低,不便于与其他物理场进行耦合求解。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术无法对多群中子扩散方程进行求解计算获得多群中子通量的三维高精度分布情况的不足,提出一种数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,通过有限体积法基于高斯定理离散中子扩散的控制方程,实现了对多区域多群中子扩散方程的离散和迭代求解,能够求解稳态特征值问题和瞬态中子动力学问题,获得三维高保真的中子通量分布和功率分布情况,可用于数值反应堆的精细化中子扩散模拟以及反应堆的物理安全分析,为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征在于,通过对对待仿真有限体积中子扩散模拟的反应堆几何对象进行分区精细化建模并初始化截面后,对第g群源项进行更新并求解第g群中子扩散方程,进而对第g群中子通量进行更新并循环直至所有能群中子通量收敛后,计算稳态有效增殖系数并求解瞬态缓发中子先驱核,实现有限体积中子扩散模拟。

2.根据权利要求1所述的数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征是,具体包括:

3.根据权利要求2所述的数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征是,对于稳态计算,则略去步骤3扩散方程中非稳态项,得到简化过程:

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【技术特征摘要】

1.一种数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征在于,通过对对待仿真有限体积中子扩散模拟的反应堆几何对象进行分区精细化建模并初始化截面后,对第g群源项进行更新并求解第g群中子扩散方程,进而对第g群中子通量进行更新并循环直至所有能群中子通量收敛后,计算稳态有效增殖系数并求解瞬态缓发中子先驱核,实现有限体积中子扩散模拟。

2.根据权利要求1所述的数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征是,具体包括:

3.根据权利要求2所述的数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征是,对于稳态计算,则略去步骤3扩散方程中非稳态项,得到简化过程:

4.根据权利要求2所述的数值反应堆中子学的有限体积中子扩散模拟方法,其特征是,所述的有效增殖系数其中:keff(n)为当前迭代步的有效增殖系数,keff(n-1)为上一迭代步的有效增殖系数,v为单元网格体积,ν为每次裂变所产生的中子数,σfg为裂变截面,φg(n)为当前迭代步的中子通量,φg(n-1)为上一迭代步的中子通量。

5.根据权利要求2所述的数值反...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓晶谢秋霞宋美琪柴翔张滕飞
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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