[發明專利]一種進行反應堆臨界曲率搜索的方法

有效

• 申請號: 201710240986.3
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107103189B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李云召;張斌;吳宏春;曹良志
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種進行反應堆臨界曲率搜索的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對擁有精細材料分布的非均勻單組件進行非均勻高階中子輸運計算，邊界條件采用全反射邊界條件，非均勻單組件中子輸運計算后根據通量體積權重方法求得各個柵元的均勻化截面；

步驟2：假設堆芯臨界曲率B²為零；

步驟3：根據步驟1中確定的各個柵元的均勻化截面以及上一次的堆芯臨界曲率，若為第一次，則此處為步驟2中假設的堆芯臨界曲率，求解泄漏修正模型，即公式(1)與公式(2)組成的方程組，得到該假設臨界曲率下的特征值k_eff；

其中和分別表示堆芯內漸近能譜與一階漸近能譜，r,E,Ω分別表示空間，能量，角度這三個變量，和表示堆芯內漸近能譜與一階漸近能譜隨空間，能量，角度這三個變量的變化而變化；是角度與漸近能譜的空間梯度的點積，表示漸近能譜的泄漏項；∑(r,E)是宏觀總截面，表示中子的吸收項；Q_f(r,E)和Q_s(r,E)分別表示發生裂變反應產生的中子數和由中子發生散射產生的中子數，表示中子的產生項；k_eff為該方程的特征值，即增殖因子；是中子通量密度在角度上積分后的值；是角度與一階漸近能譜的空間梯度的點積，表示一階漸近能譜的泄漏項；表示一階漸近能譜的吸收項；是中子通量密度在角度上積分后的值，表征由堆芯臨界曲率引起的零階漸近能譜對一階漸近能譜的貢獻；∑_s1(r,E←E')表示材料的一階散射截面；γ為由柵元均勻化截面決定的常數；

步驟4：依據公式(3)判斷步驟3中的堆芯臨界曲率是否是真實堆芯中的臨界曲率；如果公式(3)的判斷條件滿足，那么該堆芯臨界曲率與堆芯真實的臨界曲率一致，步驟3中求得的該臨界曲率下的增殖因子k_eff與實際堆芯的增殖因子保持一致，用步驟3中求出的漸近能譜和柵格計算中無限中子能譜的比值去和柵格計算中得到的中子通量密度相乘并結束泄漏修正的臨界曲率搜索；如果公式(3)的判斷條件不滿足，那么繼續進行步驟5的計算；

由于需要對公式(1)及公式(2)進行多次求解，所以其中n表示第n次求解方程(1)和方程(2)，即第n次臨界曲率搜索計算，k_eff(n)為第n次臨界曲率搜索計算得到的增殖因子；為實際堆芯的增殖因子；

步驟5：根據步驟3計算中得到的第n次臨界曲率搜索計算得到的增殖因子k_eff(n)，發生裂變反應產生的中子數第n次臨界曲率搜索計算得到的漸近能譜以及宏觀截面∑(r,E)和常數γ，根據公式(4)，依據這一次的臨界曲率B²(n)，估算出下一次的臨界曲率B²(n+1)；

其中n表示第n次曲率搜索計算；k_eff(n)為第n次臨界曲率搜索計算得到的增殖因子；為實際堆芯的增殖因子；B²(n)為第n次臨界曲率搜索計算的臨界曲率；是第n次臨界曲率搜索計算發生裂變反應產生的中子數；是第n次臨界曲率搜索計算得到的漸近能譜；∑(r,E)是宏觀截面；γ為由柵元均勻化截面決定的常數；

步驟6：根據步驟5中得到的第n+1次的臨界曲率，重復進行步驟3到步驟5，直至公式(3)的收斂判斷條件滿足。