反应堆模拟方法、数据库处理方法及系统技术方案

公开了一种反应堆模拟方法、数据库处理方法及系统。在该方法中，划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库；以及根据装载燃料组件类型、燃耗水平和运行工况在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数，执行全堆芯模拟。上述方案提高了堆芯分析程序处理少群常数数据库的效率，并保证本发明专利技术能够对各种核燃料组件的数值模拟计算具有普遍适用性。

【技术实现步骤摘要】
反应堆模拟方法、数据库处理方法及系统
本申请涉及反应堆物理数值模拟领域，特别涉及一种反应堆模拟方法、少群常数数据库处理方法及系统。
技术介绍
组件-堆芯两步法是反应堆物理数值模拟的一种技术路线。组件-堆芯两步法在保证模型误差在可接受的前提下压缩了核反应数据库的能群，且在每一步仅计算相对较少的几何单元。而采用全堆逐燃料棒数值模拟的技术路线，因中子能群和几何单元划分数目很大，导致了在当前工程计算硬件条件下其效率无法满足实际需求。因此，目前国际主流的商用反应堆物理数值模拟程序包均采用组件-堆芯两步法技术路线。少群常数数据库在组件-堆芯两步法中起到媒介的作用，其中存储了在各离散分支参考点下由组件群常数程序计算的少群常数信息。传统的堆芯分析程序首先在预处理阶段读取数据库中的全部少群常数参考数据，然后在求解阶段根据模拟工况插值少群常数并赋值给全部基本几何单元-节块。压水堆堆芯模拟计算中通常按以下规则划分节块：在径向平面不划分或将一个组件等分为四份；在轴向以约20厘米为一段划分。按照这种通行的划分方式，压水堆堆芯将被划分为4×103-3×104个节块。由于1)节块划分数量较大，2)一次计算中可能多次更新所有节块少群常数，3)为每个节块赋少群常数值又要考虑多个参考因素，因此对少群常数数据库的处理通常较为耗时。美国西屋公司采用了分段拟合少群常数数据库的方法，即对组件群常数程序计算的大量离散参考少群常数进行分段拟合，仅将拟合系数存入少群常数数据库。这样处理的优势在于极大地降低了少群常数数据库的体积，同时提升了堆芯分析程序中少群常数处理模块的效率。然而在这种方法中拟合函数的选取和使用对应于特定的核燃料组件类型，对成分结构差异较大的组件需要分别选取，才能保证少群常数处理模块的精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提高堆芯分析程序处理少群常数数据库的效率，并保证本专利技术能够对各种核燃料组件的数值模拟计算具有普遍适用性。在本专利技术的一个方面，提出了一种对反应堆进行模拟的方法，包括步骤：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库；以及根据装载燃料组件类型、燃耗水平和运行工况在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数，执行全堆芯模拟。在本专利技术的另一方面，提出了一种少群常数数据库建立方法，包括：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库。在本专利技术的再一方面，提出了一种少群常数数据取用方法，包括：获取少群常数数据库的基本信息并开辟缓存数据模块：获取插值节块少群常数所需的基本数据单元；插值计算节块少群常数。在本专利技术的又一方面，提出了一种对反应堆进行模拟的系统，包括：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息的装置；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元的装置；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息的装置；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库的装置；以及根据装载燃料组件类型、燃耗水平和运行工况在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数，执行全堆芯模拟的装置。在本专利技术的又一方面，提出了一种少群常数数据库建立装置，包括：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息的装置；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元的装置；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息的装置；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库的装置。在本专利技术的又一方面，提出了一种少群常数数据取用装置，包括：获取少群常数数据库的基本信息并开辟缓存数据模块的装置：获取插值节块少群常数所需的基本数据单元的装置；插值计算节块少群常数的装置。由以上本专利技术提供的技术方案可见，本专利技术中对少群常数数据单元执行精确操作并对其充分使用，提高了处理少群常数数据库的效率，且本专利技术并不针对特定的少群常数数据形式，对各种基于组件-堆芯两步法的程序系统具有普遍适用性。传统组件群常数程序生成的少群常数数据库采用文本格式存储的形式，堆芯分析程序在使用时需要读取整个少群常数数据库文本文件，并开辟冗余内存空间用于存储少量有效数据和大量本次计算无需调用的数据。实际计算中所需的有效数据单元分散在文件中随机不连续位置，本专利技术在少群常数数据库生成过程中加入了基本数据单元定位信息，使得堆芯分析程序能够直接快速取用有效数据单元。另外，本专利技术在内存中开辟专用的缓存数据模块用于储存已经读取过的基本数据单元，当插值节块少群常数时，若判断当前工况下所需的数据已经读取并储存在缓存数据模块中，则不再执行读取少群常数数据库，而是直接在缓存数据空间中取用所需数据。这种设计可以降低少群群常数数据库读取操作的次数，提高少群常数处理模块的执行效率。本专利技术并不改变传统少群常数数据单元的形式，也无需根据具体的核反应堆类型或核燃料组件类型做额外的处理，即该方法与实际数值模拟问题无关，因而本专利技术能够对各种核燃料组件的数值模拟计算具有普遍适用性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一个实施例的模拟反应堆的方法的流程图；图2为本申请一个实施例的建立少群常数数据库的方法的流程图；图3为本申请一个实施例的少群常数数据取用方法的流程图；图4为本申请另一实施例的少群常数数据取用方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图1为本申请一个实施例的模拟反应堆的方法的流程图。如图1所示的方法中使用组件-堆芯两步模拟过程，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对反应堆进行模拟的方法，包括步骤：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库；以及根据装载燃料组件类型、燃耗水平和运行工况在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数，执行全堆芯模拟。

【技术特征摘要】
1.一种对反应堆进行模拟的方法，包括步骤：根据预定的配置划分组件群常数程序计算分支，生成分支描述信息；根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数，得到少群常数数据库的全部基本数据单元；根据分支描述信息生成各个数据单元在少群常数数据库中的定位信息，其中采用两级指针进行定位，第一级指针用于对基本数据单元进行定位，第二级指针用于对基本数据单元内的单个参数进行定位，所述第一级指针和所述第二级指针用于指示对象在计算机存储介质中的相对物理位置；使用分支描述信息、基本数据单元和各个数据单元的定位信息建立少群常数数据库；以及根据装载燃料组件类型、燃耗水平和运行工况在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数，执行全堆芯模拟。2.如权利要求1所述的对反应堆进行模拟的方法，其中根据分支描述信息逐一对各分支计算组件少群常数的步骤包括：针对各个分支，根据多群核反应常数数据库计算各燃料组件10-在各种燃耗水平和运行工况下的等效均匀化少群核反应常数。3.如权利要求1所述的对反应堆进行模拟的方法，其中将分支描述信息、基本数据单元及各个数据单元的定位信息写入采用分层一维二进制格式的数据库。4.如权利要求1所述的对反应堆进行模拟的方法，其中将分支描述信息、基本数据单元及各个数据单元的定位信息写入能够直接对随机基本数据单元进行操作的数据库。5.如权利要求1所述的对反应堆进行模拟的方法，其中在少群常数数据库中读取数据并处理得到匹配的少群常数的步骤包括：获取少群常数数据库的基本信息并开辟缓存数据模块：获取插值节块少群常数所需的基本数据单元；插值计算节块少群常数。6.如权利要求5所述的对反应堆进行模拟的方法，其中获取少群常数数据库的基本信息并开辟缓存数据模块的步骤包括：读取少群常数数据库中的分支描述信息和基本数据单元定位信息；在内存中开辟以基本数据单元为单位的缓存数据模块，初始缓存单元的数目由用户指定或根据少群常数库分支描述信息计算。7.如权利要求5所述的对反应堆进行模拟的方法，其中获取插值节块少群常数所需的基本数据单元的步骤包括：计算插值当前节块少群常数所需的全部基本数据单元编号；逐一匹配缓存数据模块中已存的单元编号，判断插值所需的基本数据单元是否已读入缓存数据模块；若已读入缓存数据模块，则从缓存数据模块中读取所需基本数据单元；若未读入缓存数据模块，则从少群常数数据库中读取所需基本数据单元，并将该数据单元及编号写入缓存数据模块。8.如权利要求5所述的对反应堆进行模拟的方法，其中所述插值计算节块少群常数的步骤包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王苏，陈义学，余慧，李硕，刘志彦，孙业帅，
申请(专利权)人：国核北京科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：