快堆组件内精细功率分布的改进方法与程序

在应用中子扩散方程六角形节块法程序时，往往需要计算组件内的精细功率分布。本文简要叙述了一种利用节块法程序的结果信息，再构造六角形组件内精细功率分布的计算方法，根据此方法编制了计算机程序ＨＥＸＰＩＮ。与细网有限差分程序的结果相比较表明：ＨＥＸＰＩＮ在堆芯功率峰值处的最大计算误差小于１％。     

船用反应堆堆芯精细功率重构计算

针对现有船用反应堆安全分析仿真软件不能计算堆芯精细功率分布这一缺陷,开展了堆芯径向和轴向精细功率分布重构计算和分析。采用三次样条插值法对轴向精细功率进行重构计算,采用双线性和双三次插值法对径向精细功率进行重构计算,并与采用细网差分的专业物理程序的计算结果进行比较。结果表明,本工作精细功率重构计算简单、可靠,有较高的精度,对船用反应堆安全运行分析和监督管理具有重要的参考价值。     

六角形组件内精细功率分布的计算方法与程序

六角形组件内精细功率分布的计算方法与程序王侃（清华大学）谢仲生，陈学俊（西安交通大学）关键词六角形组件，精细功率分布，扩散方程，节块法１引言由节块法程序仅能得到关于每个组件的平均信息。而从热工计算或安全分析的角度考虑，要求知道组件内各个栅元的通量或功...     

应用不连续因子修正的六角形解析节块方法

在六角形解析节块方法中引入不连续因子,对该方法进行改进研究,并研制了分析程序HANDF和HANDF-C。应用该程序对UO2和MOX燃料组件组成的基准题进行了计算,结果表明,改进后的方法能够有效地提高反应堆堆芯(特别是非均匀性较强的堆芯)功率分布和有效增殖因子的计算精度。     

基于解析节块法的三维多群六角形几何功率重构研究

解析节块法是将六角形节块内的每群中子注量率利用解析基函数展开,求得展开系数后可直接对六角形节块进行精细功率重构.应用上述理论模型,为堆芯程序HANDF-E编制了精细功率重构模块.利用VVER440基准题和三维4群热堆问题对该模块进行验证,并与多群蒙特卡罗程序MCMG进行比较.计算结果表明,该方法具有较高的计算精度.     

粗网节块均匀化通量密度重构算法的推导和初步验证

对二维极坐标系下平面波展开方法的粗网节块均匀化通量密度重构算法进行了较为详细的理论推导,利用极坐标系形式下的平面波展开形式来获得扩散方程的某种通解形式。初步编程和验证结果表明,该算法及其程序实现在二维栅元级别能够取得合理的计算精度。     

基于源项展开法的瞬态多群精细功率重构研究

研究了压水堆瞬态多群精细功率重构的计算方法,从瞬态固定源方程出发,将瞬态固定源项表示成双二次勒让德多项式的形式,通过全堆的迭代求解实现精细功率重构。将该方法应用于堆芯物理程序SPARK中,并采用TWIGL瞬态基准题验证瞬态多群精细功率重构的准确性。数值结果表明,本文提出的压水堆瞬态多群精细功率重构方法具有很高的计算精度。      

控制棒尖齿效应中非均匀不连续因子处理技术

为了在压水堆(PWR)中限制控制棒尖齿效应,燃料管理计算程序系统NECP-Bamboo中的变分节块法(VNM)在之前的工作中通过将截面用分片多项式展开,具备了处理非均匀截面的能力。但半插的控制棒同时在节块表面带来了非均匀的不连续因子(DF)。本文提出了一个可以完全解决这个问题的方案。首先,通过包含非均匀不连续因子的表面积分将非均匀不连续因子显式地表达在变分节块法的泛函中,然后用分片多项式展开不连续因子,使其出现在响应矩阵的构建中。与现有的再均匀化方法相比,BEAVRS基准题的数值结果表明,含非均匀不连续因子的非均匀变分节块法可以消除控制棒尖齿效应,同时获得更准确的功率分布。     

控制棒尖齿效应中非均匀不连续因子处理技术

To handle the control rod cusping effect in pressurized water reactor (PWR) fuel management calculation, the variational nodal method (VNM) in the fuel management calculation code system NECP-Bamboo has been extended to tread the heterogeneous cross section distribution by expanding the volumetric cross sections into piece-wise polynomials in the early work. However, the partially inserted control rods also introduces heterogeneous discontinuity factor (DF) on nodal interface. Thus, in this paper, an ultimate solution is proposed to fully handle this problem. Firstly, the surface integral in the VNM is modified to contain the discontinuity of neutron flux, incorporating a continuous discontinuity factor in that term. Secondly, the surface DF is expanded into the sum of pieces-wise orthogonal polynomials to construct the nodal response matrixes. Comparing with current representative re-homogenization methods, the application numerical results of the BEAVRS benchmark problem demonstrate the effectiveness of the heterogeneous VNM with heterogeneous DF. It can eliminate the cusping effect by providing more accurate differential control rode worth curves and pin power distributions.     

不连续因子计算强吸收体区域的改进

在球床高温气冷堆控制棒计算过程中,采用局部均匀化和不连续因子修正的扩散方法可取得较好的计算效果,但对具有强吸收性的吸收球区域的效果相对较差。经研究发现,在强吸收体模型中,强吸收体对附近石墨区域的中子通量分布仍具有较大影响,体现出扩散方法对强吸收体的不适应。因此,本文提出改进方案,不但计算吸收体区域边界处的不连续因子,且计算临近石墨区域的边界不连续因子。数值计算结果表明,改进方案可改善计算精度,在扩散计算框架下可达到精细结构的输运计算精度。     

燃料组件内精细功率重构方法研究

为提高堆芯工程设计软件的计算精度,本文提出一种精细功率重构方法,即利用节块法求解所获得的横向积分中子通量分布作为逼近条件,采用权重系数法获得组件功率分布的两群17项多项式展开,并基于BW和IAEA2D基准题与13项和21项多项式展开法进行比较。数值计算结果表明,提出的17项多项式展开法相比传统的13项多项式展开法具有更高的计算精度,且计算精度接近21项多项式展开法。     

高通量工程试验堆考验回路功率分布重组及堆芯热点因子计算研究

利用精细注量率重组和注量率形状因子的乘积方法对高通量工程试验堆的考验回路和堆芯燃料组件内的功率分布进行重组 ,并给出全堆芯的热点因子及其出现的时间 (燃耗步 )、组件位置、轴向位置、径向环位置和环向角度     

堆芯功率分布重构方法分析

本文介绍了堆芯功率分布重构方法中传统的两种方法：权重系数法及多项式展开法。用堆芯计算程序SMART构造测量和预测状态分布,分别采用权重系数法和多项式展开法进行径向功率重构。计算结果显示,在径向重构中多项式展开法对瞬态及局部下的重构效果并不佳,而权重系数法则能部分重构堆芯局部各处的偏差分布。在稳态下,两种重构算法各有优点。     

Pin Power Reconstruction Methods of the Few-Group BWR Core Simulator NEREUS

An improved pin power reconstruction method has been incorporated in the few-group nodal BWR core simulator NEREUS, which is based on the analytic polynomial nodal method. With the analytic polynomial nodal method, accurate node surface fluxes are available, which are used later to reconstruct pin powers. The intranodal homogeneous thermal flux is corrected using a semi-empirical proportional relation between surface transition components of the homogeneous and heterogeneous fluxes. This correction method is effective for BWR calculations, especially for controlled assemblies or mixed loading of off-set assemblies. A unified model accounting for effects of spectral histories, caused by spectral interactions between fuel assemblies and the control blade insertion, was also developed for intranodal burnup correction. The change in pin powers due to the control blade history can be predicted well, without laborious assembly depletion calculations with control blade insertion. R-factors used in critical power ratio calculations are also reconstructed from the pin powers. The NEREUS pin power reconstruction method was verified against heterogeneous multi-assembly depletion calculations.     

堆芯功率分布重构的两种空间统计性算法

本工作提出两种基于空间统计性理论的堆芯功率分布重构算法：普通克里金方法是一种基于空间自协方差的最优插值法;卡尔曼滤波方法是一种有效结合理论计算与测量数据的数据同化方法。应用秦山第二核电厂3号机组和大亚湾核电站1号机组的测量数据对上述两种方法的功率分布重构精度进行了验证,并与耦合系数法（CECOR）的重构精度进行了比较。结果表明,两种方法的重构误差均满足工程要求,且重构精度优于耦合系数法。     

角度相关不连续因子在JRR3M堆芯输运计算中的应用

针对含有强吸收体控制组件的日本研究堆JRR3M,在进行堆芯输运方程计算时,给出了角通量不连续因子(AFDF)的定义,并指出使用角通量不连续因子的必要性,提出使用迭代求解的方法来提高计算精度,并使之满足不连续因子自洽性。针对堆芯设计计算量大的特点,使用了超栅元近似方法。该方法能有效缩短计算时间,且灵活性强。利用组件形状函数,能重构出非均匀模型堆芯通量分布。最后讨论了扩散计算时不连续因子的选取问题,指出根据参考的不同,应选择不同的不连续因子。     

华龙一号包络功率形状验证方法研究

堆芯功率分布可用径向功率分布和轴向功率分布分别描述,功率分布对堆芯偏离泡核沸腾（DNB）具有较高的重要性。核电厂在运行过程及事故过程中可能出现的功率分布各不相同,为有效简化热工水力设计及事故分析所需的功率形状,根据事故过程中功率分布的变化程度以及核电厂保护系统特性,将事故分析所需的极限功率形状分类包络。根据华龙一号的保护系统设置,以堆芯功率能力分析方法为基础,介绍了华龙一号工况Ⅰ包络功率形状和参考功率形状的验证方法。计算结果表明,工况Ⅰ包络功率形状和参考功率形状分别为各自适用场景下的包络功率形状。结果不仅有助于工程设计人员快速理解包络功率形状的验证方法,也有利于包络功率形状在后续事故分析中合理使用。