【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及次临界反应性测量，特别涉及一种基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法、系统及设备。
技术介绍
1、船用反应堆在次临界状态下控制棒刻度、停堆深度测定的实质问题是覆盖宽范围的次临界反应性测量。综合船用反应堆外中子源布置、从停堆到临界的次临界跨度、离-在线测量方式等比较因素，次临界反应性测量方法中的源倍增(nsm)与改进源倍增方法(msm)为船用反应堆宽范围次临界在线测量提供了技术可行性。
2、传统的源倍增方法(nsm)基于点堆模型次临界倍增理论，假设中子注量率分布定义为中子扩散方程的基波模式，并且在任何次临界度下保持不变。但是在实际测量中，次临界系统稳态中子注量率的空间分布并不遵循基波模式，且随次临界度加深偏离基波模式越大，这导致nsm方法仅在反应堆非常接近临界时才能给出可靠的keff(核反应堆内中子的有效增殖系数)，一般情况下只能用于keff变化趋势的估计。
3、为了使nsm方法能够适用于稍深的次临界度测量，学界提出了改进源倍增方法(msm)。相比nsm方法，msm基于外源驱动次临界系统实际稳态中子注量率，利用探测器修正因子fd、外中子源修正因子fs隐式的将探测计数率m与预知的keff(通常是计算出来的)强行进行关联，以期待由m经过fd、fs修正得到keff测量值。msm方法改善了nsm方法面对稍深次临界度的准确性，但由于这种修正方式并未揭示次临界系统稳态中子注量率是基波与高阶谐波叠加这一物理本质：即外源驱动次临界系统的稳态中子注量率是由外中子源直接贡献、次临界倍增过程的基波
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种结合数字孪生、数据驱动技术的基于基波提取方式的改进源倍增在线测量新方法，为船用反应堆宽范围次临界反应性准确在线测量提供高效可靠的手段。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，包括以下步骤：
3、建立数字孪生映射谐波展开模型，并以实测探测器计数率作为数据驱动，迭代修正数字孪生映射谐波展开模型中的谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息，再应用改进源倍增方法获得绝对反应性，从而实现次临界度的反应性在线测量。
4、进一步地，建立的数字孪生映射谐波展开模型为
5、
6、其中，φs,c为数字孪生映射谐波展开模型的中子通量，ai,c为谐波展开系数，φi,λ为第i组λ本征值中子注量率。
7、进一步地，以实测探测器计数率作为数据驱动，迭代修正数字孪生映射谐波展开模型中的谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息的具体步骤包括：
8、通过以实测探测器计数率作为数据驱动，对所述数字孪生映射谐波展开模型对应的探测器计数率进行修正，进而修正谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息；
9、所述数字孪生映射谐波展开模型对应的探测器计数率rc为
10、rc＝φs,cσd
11、其中，φs,c为数字孪生映射谐波展开模型的中子通量，σd为中子探测器的核反应宏观截面；
12、所述实测探测器计数率rm为
13、rm＝φs,mσd
14、其中，φs,m为实际测量的中子通量，σd为中子探测器的核反应宏观截面；
15、修正后的数字孪生映射谐波展开模型的中子通量φs′,c为
16、
17、其中，a'i,c为修正后的谐波展开系数，φi,λ为第i组λ本征值中子注量率。
18、进一步地，上述方法还包括以下步骤：从实测中子计数率中提取基波模式分量：
19、
20、其中，m1,ex为提取的基波模式分量，mex为实测中子计数率，c1m(rd)为提取基波模式分量的提取系数，rd为中子探测器位置。
21、进一步地，应用改进源倍增方法获得绝对反应性时，按照下述式计算次临界系统的绝对反应性
22、
23、其中，和为修正因子，ql为中子计数倍增，下标ref为参考次临界状态，即为参考次临界状态的绝对反应性。
24、进一步地，所述修正因子为
25、
26、其中，为特征函数，s为外中子源，下标ref为参考次临界状态，即为参考次临界状态的特征函数。
27、进一步地，所述修正因子为
28、
29、其中，为次临界系统的基波中子注量率，rd为中子探测器位置，σd为中子探测器的核反应宏观截面，下标ref为参考次临界状态，即为参考次临界状态的基波中子注量率。
30、进一步地，所述修正因子为
31、
32、其中，为提取基波模式分量的提取系数，rd为中子探测器位置，下标ref为参考次临界状态，即为参考次临界状态的提取系数。
33、本专利技术的另一目的是提供一种基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量系统，其包括：
34、数字孪生模型构建单元，用于建立数字孪生映射谐波展开模型；
35、数据驱动单元，用于将实测探测器计数率作为数据驱动；
36、修正单元，用于迭代修正数字孪生映射谐波展开模型中的谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息；
37、计算单元，用于应用改进源倍增方法获得绝对反应性。
38、其中，上述系统还可以包括基波提取单元，用于从实测中子计数率中提取基波模式分量。
39、此外，本专利技术还提供一种基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量设备，其包括：
40、存储器，用于存储计算机程序；
41、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法的步骤。
42、本专利技术基于基波提取方式的改进源倍增新方法，结合了数字孪生、数据驱动技术，通过实验实测探测器计数率作为数据驱动，迭代修正数字孪生谐波展开模型中的谐波展开系数，使得与真实典型实验装置的基波中子信息吻合，可以实现基波中子信息更加精准的提取，进而能够提升宽次临界度的反应性在线测量精度，实现宽范围次临界度的反应性准确在线测量，可为船用反应堆宽范围次临界反应性准确在线测量提供高效可靠的手段。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：建立的数字孪生映射谐波展开模型为
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：以实测探测器计数率作为数据驱动，迭代修正数字孪生映射谐波展开模型中的谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息的具体步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：从实测中子计数率中提取基波模式分量：
5.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：应用改进源倍增方法获得绝对反应性时，按照下述式计算绝对反应性
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：所述修正因子为
7.根据权利要求5所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线
8.根据权利要求5所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：所述修正因子为
9.基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量系统，其特征在于，包括：
10.基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：建立的数字孪生映射谐波展开模型为
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于：以实测探测器计数率作为数据驱动，迭代修正数字孪生映射谐波展开模型中的谐波展开系数，获取修正后的基波中子信息的具体步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据驱动技术的基波提取改进源倍增在线测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：从实测中子计数率中提取基波模式分量：
5.根据权利要求1所述的基于数字孪生数据...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。