消除空间效应的数字逆动态方法

本文叙述了用落棒法测量反应性时消除空间效应的数字逆动态方法。以文献[1]所导出带有空间变量的关系式为基础,应用空间补偿因子作为试算系数,以反应性曲线前段与后段之差为判断函数并插值至无空间效应值。此方法在快速落棒条件下,一次落棒后即可完成消除空间效应,直接测量到真实反应性值。在有较大空间效应影响下,探测器在不同位置的测量结果均在1%内符合.本方法易于实现数字计算机的在线测量。     

用逆动态方法确定反应堆的反应性

本文描述了反应堆的反应性测量。利用单堆近似,在一定时间间隔内求解了反应堆逆动态方程。堆的反应性用给定时间间隔内测量的中子计数率的函数来表示。在氢化锆零功率反应堆和重水零功率反应堆上进行了实验。当反应性扰动100秒后,能测得满意的稳定反应性值,与周期法结果比较,在百分之二以内符合。     

一元线性回归处理逆动态法实验数据

阐述了一元线性回归处理逆动态法实验数据的原理。采用该方法除能获得反应性外还，可得到外中子有效源强。根据逆动态法实验原理和一元线性回归方法编写了计算程序，对俄罗斯动力研究院零功率装置BFS-1的实验数据进行处理，并与俄罗斯的计算结果进行了比较。计算结果表明：利用一元线性回归方法处理逆动态法实验数据可准确获得反应性和有效源强，提高了测量结果的精度，利用计算出的反应性可方便获得中心元件的效率；在反应堆功率较低、外源较强的情况下，应考虑外源对反应性测量的影响。     

快中子临界装置逆动态法反应性测量系统研制与应用

逆动态法可实时、准确地测量反应性,在反应性部件刻度、扰动反应性效应测量、动力堆的瞬态分析等领域具有独特的优点。本文基于逆动态法研制了快中子临界装置反应性测量系统,并对其进行了算法验证与指标分析。实验结果表明,该系统具有测量精度高、响应快、分辨率高、使用方便等优点,满足实验需求。     

动态刻棒方法研究及其试验验证

动态刻棒方法基于逆动态方法,通过引入静态空间因子(SSF)和动态空间因子(DSF)改善测量精度。采用堆芯三维稳态和瞬态计算模拟测量过程,得到空间因子。在某研究堆上开展了动态刻棒方法试验验证,结果表明动态刻棒方法具有较高的测量精度,具备取代传统方法的能力。     

逆动态法实验数据符合处理方法研究

逆动态方法是测定反应性的重要方法。在空间效应不显著、堆芯有外源（或较强的分布源）和功率较低情况下，用两参数符合处理逆动态法实验数据，可同时得到反应性和有效源强。利用两参数符合得到有效源强，可逐点计算与每一时刻相对应的瞬时反应性值，了解反应性瞬时变化情况。     

逆滤波器法在能谱测量中的应用

由于传统测量能谱的方法是采用单道、多道的方法,其有一定的分辨时间,并且无法克服相近脉冲的叠加效应,提出了采用逆滤波器法测量能谱的方法。该方法将探测器系统看作具有某一传递函数的线性系统,对探测器系统的输出进行采样,构造系统的离散逆系统,使采样信号通过逆系统,即可取得原始入射粒子的能量与入射时间。仿真结果表明,采用该方法不仅能准确测量原始入射射线的能量,并能测出其入射时间,克服了传统单道、多道进行能谱测量的一些缺点。     

逆动态落棒法测量重水堆的控制棒效率

用数字逆动态落棒法测定了研究性重水堆(HWRR-2)的控制律效率,所得的测量结果与不同水位下用周期法测的结果作了比较,符合得较为满意。     

反应堆物理试验用便携式数字反应性仪的研制

反应堆物理试验中需进行反应性测量,为了测量反应性,研制了基于逆动态法原理的可消除空间效应的便携式数字反应性仪。详细叙述了数字反应性仪的物理模型、硬件设计、软件设计、动态跟踪法和可消除空间效应的落棒法测量模式以及堆上考验试验情况。     

反应性测量中本底与中子源修正计算方法研究

在核电厂反应堆的反应性测量中,γ本底电流、中子源引入的电流、电路噪声等干扰项在实测电流中占有显著份额,给反应性的测量计算带来很大影响,在动态刻棒等反应性测量工作中必须对其进行修正。本文分析了本底与中子源电流对反应性测量的影响,并自主开发了一种本底电流、中子源电流修正方法--双重拟合法。该方法基于点堆模型,通过对包含本底与中子源的逆动态方程的分析,计算得到准确的反应性以及本底电流、中子源电流。通过试验堆动态刻棒实验的数据对本方法进行了验证,得到了理想的结果。     

Improvement of digital S-K filter and its application in nuclear signal processing

On the basis of preliminary studies, a novel duo-parameter model consisting of amplitude filter factor and frequency filter factor for low-pass S-K filter is presented in this paper. The model is established by applying numerical differentiation method. Some simulation experiments and real data tests are carried out to verify the feasibility and superiority of the new algorithm. The results show that this duo-parameter model of low-pass S-K filter can be used to achieve high performance in signal processing and nuclear spectrum smoothing.     

RELAP5程序与三维时空中子动力学模型的耦合以及改进研究

引入堆芯物理计算的两群三维时空中子动力学模型,对RELAP5程序的点堆中子动力学模型进行了改进,同时设计了可视化界面,可方便地实现人.机交互操作.计算结果与实际应用表明,改进后的RELAP5程序计算功能和精度得到提高,使用更加方便,在核动力装置的仿真方面有很好的应用前景.     

全隐式龙格库塔法求解点堆动力学方程

强刚性问题时数值求解点堆中子动力学方程组的难点之一。该文用基于高斯-勒让特求积公式节点的全隐式龙格库塔法(简称GLFIRK)求解点堆动力学方程组。该方法是B稳定的,而且计算精度高,对于E级GLFIRK,其计算精度为2E阶。该文在阶跃、线性和正弦等不同反应性加入条件下对点堆动力学方程组进行了计算,计算结果表明,该方法计算精度高、计算速度较快、适应能力较好,可满足一定的工程应用要求。     

六角形布置反应堆高保真物理计算方法研究与验证

俄罗斯商用压水堆VVER和大多数实验堆均采用了六角形紧凑型栅格布置,为了实现VVER和六角形实验堆的高保真数值模拟分析,本文基于数值反应堆物理计算程序（NECP-X）开展了六角形堆芯高保真计算方法研究和程序开发。首先,将全局-局部耦合共振自屏计算方法拓展至六角形堆芯,实现六角形堆芯燃料棒的全堆芯高精度共振计算;其次,基于2D/1D耦合输运计算方法研究了六角形堆芯的高保真计算方法;最后,为了提高全堆芯计算的计算效率,研究了基于区域分解松耦合的非结构网格的粗网有限差分（CMFD）加速方法,可以实现以矩形、六角形和其他多边形栅元为基础的pin-by-pin CMFD 加速。为了验证六角形堆芯高保真计算方法的精度和效率,计算了六角形C5G7基准问题,并分析了六角形输运计算方法的计算精度和CMFD方法的加速效果;将NECP-X程序应用于西安脉冲堆的2D全堆芯计算,与蒙特卡罗程序的结果对比表明NECP-X程序计算得到的特征值和功率分布均具有较高精度。因此,本文建立的六角形堆芯高保真计算方法可以应用于六角形堆芯的分析计算。      

Development and Verification of an Efficient Spatial Neutron Kinetics Method for Reactivity-Initiated Event Analyses

A space/time nodal diffusion code based on the nodal expansion method (NEM), EPISODE, was developed in order to evaluate transient neutron behavior in light water reactor cores. The present code employs the improved quasi-static (IQS) method for spatial neutron kinetics, and neutron flux distribution is numerically obtained by solving the neutron diffusion equation with the nonlinear iteration scheme to achieve fast computation. A predictor-corrector (PC) method developed in the present study enabled to apply a coarse time mesh to the transient spatial neutron calculation than that applicable in the conventional IQS model, which improved computational efficiency further. Its computational advantage was demonstrated by applying to the numerical benchmark problems that simulate reactivity-initiated events, showing reduction of computational times up to a factor of three than the conventional IQS. The thermohydraulics model was also incorporated in EPISODE, and the capability of realistic reactivity event analyses was verified using the SPERT-III/E-Core experimental data.     

基于FPGA和MCU的低成本地震信号数字滤波器设计

针对地震数据采集系统提出一种低成本、高灵活性的数字滤波设计方案。不仅对于地震数据采集系统有很大的实用意义,对于其它传感器网络也是可供参考的解决方案。设计的目的是在保持优秀的低通性能的同时实现高度抽取。该滤波器系统由四级CIC滤波和两级FIR滤波构成,分别在FP-GA和MCU内部实现。滤波器有着良好的低通性能,在430 Hz～500 Hz范围内幅度响应下降了137 dB。采用实际信号测试,信噪比好于110 dB,能够很好地满足地震数据采集的需求。     

基于FPGA的Sigma-Delta数字调制器设计及验证

在包含FPGA的系统中,通过使用不包含调制器的Sigma-Delta DAC并将sigma-Delta数字调制器集成到Flea中可以提高系统集成度、简化系统设计和降低成本。本文设计了一个五阶一位Sisma-Delta数字调制器,详细阐述了调制器的设计步骤以及在FPGA上实现该调制器的方法。设计了相应的硬件电路对调制器性能进行测试,测试结果表明调制器的信噪比超过110dB,总谐波失真低于-122dB,能够满足高精度Sigma-Delta DAC的使用需求。     

用遗传算法求解多维导热反问题

将遗传算法引入了导热反问题的研究中．建立了用遗传算法求解多维导热反问题的数学模型：通过数值模拟．对本算法的可行性和有效性进行了验证,并讨论了观测点数目对求解精度的影响．给出了观测点数目的选取方法。结果表明,此法是可行的、有效的,并具有较高的精度：本方法应用的唯一前提是与反问题相应的正问题可解。     

反应堆堆芯中子-温度测量探测器研制改进及试验验证

反应堆堆芯中子-温度测量探测器组件是集成了铑自给能中子探测器与热电偶温度计的一体化探测器。该组件可同时测量堆芯中子注量率和燃料组件出口温度。本文重点介绍了堆芯中子-温度测量探测器组件研制过程中的设计方案,针对假想事故条件下可能出现的短路风险,提出优化结构和加工工艺的改进方案,并通过试验验证了方案的有效性,无限振动试验、拉力、热老化和辐照老化等试验结果表明探测器电气连续性能正常,绝缘电阻大于1 G?。设计和工艺改进方案满足探测器技术规格书的要求。     

环境辐射监测数字伽玛谱仪设计

本文介绍了一种环境辐射监测数字伽玛谱仪设计方案。本设计采用Na I(Tl)探测器对伽玛射线进行探测,由FPGA控制可编程增益放大器对核脉冲信号进行调节,以适合后续模数转换输入要求。由FPGA控制高速模数转换器AD9235对核脉冲信号进行模数转换,然后采用海明窗低通FIR数字滤波器对数字核脉冲信号进行滤波,滤除高频噪声。本设计采用TMS320C6713对数字核脉冲信号进行梯形成形,改善弹道亏损和脉冲堆积,最后对其进行幅值判断形成能谱。谱仪经刻度后,不仅可以获得现场辐射计数总量还可以获取现场能谱对核素进行初步判别,这对于工业环境辐射监测非常有意义。本设计具有体积小、设计灵活、可扩展性好等特点,非常适合现场环境辐射监测。