[發明專利]反應堆模擬方法、數據庫處理方法及系統

有效

• 申請號: 201310585269.6
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103617353B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王蘇;陳義學;余慧;李碩;劉志彥;孫業帥
• 申請（專利權）人: 國核（北京）科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本申請涉及反應堆物理數值模擬領域，特別涉及一種反應堆模擬方法、少群常數數據庫處理方法及系統。

背景技術

組件-堆芯兩步法是反應堆物理數值模擬的一種技術路線。組件-堆芯兩步法在保證模型誤差在可接受的前提下壓縮了核反應數據庫的能群，且在每一步僅計算相對較少的幾何單元。而采用全堆逐燃料棒數值模擬的技術路線，因中子能群和幾何單元劃分數目很大，導致了在當前工程計算硬件條件下其效率無法滿足實際需求。因此，目前國際主流的商用反應堆物理數值模擬程序包均采用組件-堆芯兩步法技術路線。

少群常數數據庫在組件-堆芯兩步法中起到媒介的作用，其中存儲了在各離散分支參考點下由組件群常數程序計算的少群常數信息。傳統的堆芯分析程序首先在預處理階段讀取數據庫中的全部少群常數參考數據，然后在求解階段根據模擬工況插值少群常數并賦值給全部基本幾何單元-節塊。壓水堆堆芯模擬計算中通常按以下規則劃分節塊：在徑向平面不劃分或將一個組件等分為四份；在軸向以約20厘米為一段劃分。按照這種通行的劃分方式，壓水堆堆芯將被劃分為4×10³-3×10⁴個節塊。由于1)節塊劃分數量較大，2)一次計算中可能多次更新所有節塊少群常數，3)為每個節塊賦少群常數值又要考慮多個參考因素，因此對少群常數數據庫的處理通常較為耗時。

美國西屋公司采用了分段擬合少群常數數據庫的方法，即對組件群常數程序計算的大量離散參考少群常數進行分段擬合，僅將擬合系數存入少群常數數據庫。這樣處理的優勢在于極大地降低了少群常數數據庫的體積，同時提升了堆芯分析程序中少群常數處理模塊的效率。然而在這種方法中擬合函數的選取和使用對應于特定的核燃料組件類型，對成分結構差異較大的組件需要分別選取，才能保證少群常數處理模塊的精度。

發明內容

本發明的目的是提高堆芯分析程序處理少群常數數據庫的效率，并保證本發明能夠對各種核燃料組件的數值模擬計算具有普遍適用性。

在本發明的一個方面，提出了一種對反應堆進行模擬的方法，包括步驟：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬。

在本發明的另一方面，提出了一種少群常數數據庫建立方法，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫。

在本發明的再一方面，提出了一種少群常數數據取用方法，包括：獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊：獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元；插值計算節塊少群常數。

在本發明的又一方面，提出了一種對反應堆進行模擬的系統，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息的裝置；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元的裝置；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息的裝置；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫的裝置；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬的裝置。

在本發明的又一方面，提出了一種少群常數數據庫建立裝置，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息的裝置；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元的裝置；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息的裝置；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫的裝置。

在本發明的又一方面，提出了一種少群常數數據取用裝置，包括：獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊的裝置：獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元的裝置；插值計算節塊少群常數的裝置。