[發(fā)明專利]一種獲得核反應(yīng)堆高保真共振群常數(shù)的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710213114.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN107092781B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祖鐵軍;李繼奎;曹良志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/10
• 分類號(hào): G06F17/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

1.一種獲得核反應(yīng)堆高保真共振群常數(shù)的計(jì)算方法，該方法主要包括共振計(jì)算前非均勻共振積分表的制作、共振計(jì)算中ESSM方法即嵌入式共振計(jì)算方法耦合超細(xì)群共振計(jì)算兩個(gè)方面；

所述非均勻共振積分表的制作，步驟如下：

步驟1：制作針對(duì)壓水堆的非均勻共振積分表，其中非均勻共振積分表制作中2-D柵元參數(shù)需按照表1變更，使用超細(xì)群共振計(jì)算方法計(jì)算共振群常數(shù)，利用得到的共振群常數(shù)借助特征線輸運(yùn)計(jì)算方法求解固定源通量，最終得到背景截面；

表1 非均勻共振積分表制作中2-D柵元參數(shù)變更表

表注：(1).非均勻編號(hào)3為典型壓水堆棒狀柵元；

(2).柵元尺寸比意為該非均勻情形柵元尺寸與典型壓水堆棒狀柵元尺寸比值；

步驟2：根據(jù)表1中十個(gè)不同幾何尺寸的柵元模型所獲得柵元尺寸和背景截面對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用最小二乘擬合多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，擬合關(guān)系式為，

P(b)＝c₀+c₁·b+c₂·b²+c₃·b³； 公式(5)

式中：

b——背景截面值；

P(b)——以背景截面為自變量對(duì)應(yīng)的柵元尺寸；

c₀,c₁,c₂,c₃——擬合系數(shù)；

所述嵌入式共振計(jì)算方法耦合超細(xì)群共振計(jì)算具體步驟為：

步驟1：依據(jù)每個(gè)柵元內(nèi)燃料共振核素組成和非均勻共振積分表，利用公式(6)搜索所有共振核素所有共振能群，確定最大R值對(duì)應(yīng)共振能群和共振核素

式中：

N_k,i——第k個(gè)柵元內(nèi)共振核素i的核子密度；

RI_max,g,i——共振核素i在第g群的最大共振積分值；

RI_min,g,i——共振核素i在第g群的最小共振積分值；

R_g,k,i——表征第k個(gè)柵元內(nèi)共振核素i在第g群共振強(qiáng)烈程度；

步驟2：對(duì)每個(gè)柵元內(nèi)由步驟1確定的共振能群和共振核素，應(yīng)用ESSM方法進(jìn)行宏觀層面的共振自屏計(jì)算，得到相應(yīng)共振核素在相應(yīng)共振能群的背景截面；

步驟3：非均勻共振積分表是基于變化柵元尺寸制作，因此利用步驟2計(jì)算得到的收斂后背景截面，通過(guò)擬合公式(5)，反向獲得對(duì)應(yīng)柵元尺寸P；保持燃料、包殼、慢化劑溫度和組成成分不變，設(shè)定柵元尺寸為P，從而獲得等效的2-D柵元幾何和材料組成；

P(b)＝c₀+c₁·b+c₂·b²+c₃·b³ 公式(5)

式中：

b——背景截面值；

c₀,c₁,c₂,c₃——擬合系數(shù)

P(b)——以背景截面為自變量對(duì)應(yīng)的柵元尺寸；

步驟4：對(duì)步驟3中獲得的等效2-D柵元，利用超細(xì)群共振計(jì)算方法，求解相應(yīng)超細(xì)群中子慢化方程，歸并區(qū)域和能群獲得與燃料棒內(nèi)各共振區(qū)相關(guān)共振群常數(shù)。