非能动余热排出系统安全分析程序SAC-PREARS 的功能与应用

SAC-PREARS 是一个用于分析非能动RHRS稳态和瞬态安全特性的专用程序.通过实验验证的用于AC-600 非能动 RHRS安全分析的MISAP 程序,对SAC-PREARS程序进行了稳态计算验证.并应用SAC-PREARS程序对200 MW 核供热堆非能动RHRS稳态和瞬态热工水力特性进行了分析,得出了具有工程意义的结论.     

基于CRAM的压水堆燃耗程序开发及验证

本文基于Cinder90燃耗数据库开发了燃耗求解程序MCRAM,并耦合MCNP程序对重要的锕系核素和裂变产物核素的反应截面进行了修正。以OECD/NEA乏燃料成分基准数据库中的Takahama-3压水堆燃料组件为基准题,对MCRAM程序的计算结果进行了验证,并与其他程序的计算结果进行了比较。结果表明,MCRAM程序对重要裂变产物和主要锕系核素的计算结果相对偏差小于5%,计算精度与ORIGEN2程序的相当。与此同时,同一例题的计算效率MCRAM较之MCNTRANS程序提高了近200倍。     

轻水堆物理组件计算程序

对于堆物理工程设计中常用的碰撞几率程序CPXY和两维S_N计算程序DOT3.5,以及最近研制的穿透几率程序TPXY,本文简述了其理论模型,并着重就它们的计算精度,计算时间和网格的划分,进行了系统的数值研究。所计算分析的组件基准问题和例题,复盖了目前PWR和BWR堆芯组件的几何结构和核不均匀性。研究结果表明,穿透几率程序TPXY是当前工程上实用的计算效率最高的组件计算程序。     

超临界水堆反应堆物理-热工水力耦合程序系统MCATHAS的开发

针对超临界水冷反应堆(SCWR)开发了物理-热工水力耦合计算程序系统(MCATHAS)。该程序充分考虑SCWR轴向材料温度、密度的剧烈变化及和功率分布的相互影响。程序系统采用外耦合的方式;中子学计算采用连续截面库并行版MCNP程序;热工水力计算采用子通道ATHAS程序;燃耗计算采用ORIGEN程序。HPLWR燃料组件计算结果表明,程序计算结果是可靠的。     

CARR堆芯燃料管理技术研究

本课题选用WIMSD一4和CITATION两个通用物理计算程序,建立针对CARR堆芯的物理计算模型,研发了CARR专用燃耗计算程序和CARR堆芯换料专用程序,完成程序计算验证和改进。     

SRAC程序在中国先进研究堆上的应用研究

SRAC程序是由日本原子能研究机构发布的在Linux系统下运行的堆芯物理计算程序包,包括栅元计算程序、堆芯计算程序和燃耗计算程序.本程序采用基于JENDL或ENDF/B系列的数据库,可处理300多种核素的截面参数.该程序具有计算速度快、堆芯燃料管理方便等优点.本文对SRAC程序在中国先进研究堆(CARR)上的应用进行了初步研究,利用SRAC程序对CARR进行了临界计算和首炉燃耗计算.通过与WIMS-CITATION程序系统计算结果的比较,初步确定了SRAC程序是CARR在线计算工具很好的选择,并为今后的实际应用奠定了良好的技术基础.     

钠冷快堆碎片床长期冷却阶段冷却性能分析程序的开发及验证

为精确地分析钠冷快堆碎片床在沸腾、干涸和通道干涸阶段的冷却性能以及温度分布,同时提高计算效率,基于COMMEN程序和DEBRIS-HT程序,结合其各自的计算优势开发了COMMEN-LT程序。为验证COMMEN-LT程序的计算结果,选择美国桑迪亚实验室的ACRR-D10实验进行了对比。结果表明:COMMEN-LT程序很好地模拟了碎片床在换热初始、沸腾和通道干涸阶段的换热机理和温度分布。计算时间降到了“秒”量级,大大降低了计算代价,大大提高了计算效率。      

子通道程序SUBSC的开发及稳态验证

采用面向对象模块化编程技术开发了面向大规模热工水力计算的自主化子通道程序SUBSC,利用SUBSC和COBRA程序分别计算了典型压水堆1/4组件,结果表明,两者计算结果吻合很好。为进一步验证SUBSC程序,计算了PSBT稳态5×5棒束基准题,结果表明,在各种工况下SUBSC程序计算得到的通道平均含汽率与实验测量值吻合很好,最大相对偏差仅为0.7%,证明了程序具有较高的计算精度。为提高SUBSC程序的计算效率,引入不完全LU分解预处理的再启动GMRES算法求解质量守恒方程,对多组件的计算结果表明,SUBSC程序具备大规模热工水力计算能力。     

含环向穿透裂纹管道LBB裂纹扩展稳定性计算程序开发

在管道LBB设计和评定中,J积分和裂纹扩展稳定性的计算过程复杂,为提高计算精度和效率,需采用改进的计算方法,并实现程序软件的计算。本文基于增强参考应力法(ERS法)的J积分计算和J积分稳定性评定图法,开发LBB裂纹扩展稳定性计算程序,此程序可计算含环向穿透裂纹管道的LBB失稳载荷和临界裂纹长度。所开发的程序实现了单纯拉伸载荷、弯曲载荷及拉弯复合非比例加载下的裂纹扩展稳定性计算,并提供了两种材料真应力-真应变关系参数的输入计算方法,拓宽了现有计算方法的局限性。通过有限元计算结果和文献中管线试验结果与程序计算结果的对比分析,验证了计算程序的准确性。     

聚变-裂变混合堆程序开发及验证

针对聚变-裂变混合堆设计研究中原有燃耗计算程序MONK9A耗时长等问题,利用MCNP和SCALE5.1程序包中的Origen-s程序开发出1套可用于先进反应堆设计的燃耗耦合程序MOCouple-s.选取了压水堆燃耗基准题、ADS基准题对MOCouple-s程序进行了验证,结果表明,MOCouple-s程序关于反应性和核素成分的计算结果与实验测量结果和其他程序的计算结果符合良好,且在某些计算结果、参数设置、自动化执行等方面优于国内外类似程序.利用MOCouple-s程序对MONK9A程序在混合堆燃耗计算上的适用性进行了验证,结果差别不大,证明MONK9A程序用于混合堆初步研究设计得到的燃耗计算结果是可靠的.     

托卡马克商用混合堆燃耗计算

研制了聚变-裂变混合堆燃耗计算程序 ISOGEN-Ⅲ和配套的燃耗数据库 BULIB。应用该程序完成了托卡马克商用混合堆(TCB)概念设计的燃耗计算。本文简要介绍了该程序和数据库并给出了有关的计算结果。     

托卡马克商用混合堆燃耗计算

研制了聚变-裂变混合堆燃耗计算程序ISOGEN-Ⅲ和配套的燃耗数据库BULIB。应用该程序完成了托卡马克商用混合堆(TCB)概念设计的燃耗计算。本文简要介绍了该程序和数据库,并给出了有关的计算结果。     

托卡马克商用混合堆燃耗计算

研制了聚变-裂变混合堆燃耗计算程序ISOGEN-Ⅲ和配套的燃耗数据库BULIB。应用该程序完成了托卡马克商用混合堆(TCB)概念设计的燃耗计算。本文简要介绍了该程序和数据库,并给出了有关的计算结果。     

乏燃料元件密集贮存计算与分析

主要利用ACCP程序和SCALE4.3程序包对压水堆的乏燃料元件密集贮存进行计算和分析。ACCP程序主要是用于计算获得不同富集度不同燃耗的核素成分。根据计算获得的同位素成分数据应用SCALE4.3程序包中的CASA25程序对贮存这种乏燃料的水池进行临界分析。针对岭澳34号机组乏燃料贮存池Ⅱ区建立计算模型。计算结果与ENSA报告符合良好,表明计算方法正确以及计算程序ACCP程序和SCALE4.3程序包可以应用于乏燃料元件密集贮存临界分析。初步建立了一套适用于燃耗信任制问题的计算软件包。     

高通量工程试验堆堆芯流量分配计算

建立了合理的高通量工程试验堆（HFERT）堆芯流量分配计算模型，并编制了相应的计算程序。应用此程序可以精确计算和分析HFETR堆芯流量分配和温场。经过中国核动力研究设计院提供的实验数据的验证计算表明，本程序计算结果与相应的实验数据符合很好。     

钠冷快堆混合钠火程序开发

钠管道泄漏继而发生钠的燃烧为钠冷快堆特有的事故。在喷雾钠火模型和池式钠火模型基础上,将钠喷雾燃烧和池式燃烧进行了耦合,并针对钠冷快堆钠工艺间的结构特点,最终开发了混合钠火计算程序COMSFIRE。使用该程序计算了FAUNA喷雾钠火试验和CADARACHE池式钠火试验,并与试验结果和部分程序计算结果进行了对比。同时设计了混合燃烧算例,并使用该程序与CONTAIN-LMR程序进行了对比。通过计算结果的对比和分析,初步验证了程序的正确性。     

蒙特卡罗燃耗计算程序MCNTRANS的开发与验证

本文介绍了开发的蒙特卡罗燃耗计算程序MCNTRANS。MCNTRANS的中子学计算参数直接采用MCNP5程序的反应率计算值,燃耗计算方法采用图论算法跟踪燃耗链,同时,对实际燃耗过程进行详细分析以提高计算精度与程序适用性,并使用预估 校正方法以获取较大的燃耗计算步长。程序计算结果通过OECD/NEA与JAERI燃耗基准题实验结果进行验证,并与其他程序的计算结果进行比较。结果表明,MCNTRANS程序在不同燃耗深度下的计算结果和实验值与其他程序的计算值符合较好,部分锕系核素与裂变产物的计算精度更高。     

RELAP5作为核电站模拟器热工水力系统程序的改造

RELAP5程序由于其非实时计算、无动态输入输出功能以及计算流程难以控制等原因．不适合作为核电站模拟器的热工水力系统程序、RELAPSIM程序在RELAP5基础上经过实时计算功能改造、数据动态交互功能改造、计算流程控制功能改造后,能够完成实时热工水力计算,数据动态交互以及启动、停止、冻结、运行、快照、复位计算流程等功能,满足了作为核电站模拟器的热工水力系统程序的要求。本文主要介绍了RELAP5程序的改造方法和原理以及改造后的RELAPSIM程序测试和结果。     

高温气冷堆放射性总量计算程序研发与验证

堆芯放射性总量计算是核电站辐射防护设计、屏蔽计算和环境影响评价的基础。为进一步提高高温气冷堆堆芯放射性总量计算分析能力,自主研发了高温气冷堆堆芯源项计算程序NUIT,计算了HTR-10和HTR-PM堆芯内特定燃耗的燃料元件的放射性,并与KORIGEN程序的计算结果进行了对比。计算结果表明,NUIT程序可用于高温气冷堆堆芯放射性总量计算,并具有较好的计算精度和效率。     

夏商周断代工程中14C系列样品的树轮校正

对国外程序的适用性和计算的准确性进行了评价,并与自编程序进行了比较。计算结果表明,OxCal程序在夏商周断代工程中是可用的,但其所能计算的系列样品长度有一定限制。