[發明專利]一種壓水堆pin-by-pin計算少群常數參數化方法

有效

• 申請號: 201710334581.6
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107122564B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 李云召;何耀東;曹良志
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 61215 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 何會俠

1.一種壓水堆pin-by-pin計算少群常數參數化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：選擇狀態參數：pin-by-pin少群常數參數化需要對組件里的pin即棒進行區別，不同的棒有各自的特點，在考慮燃耗Bu和燃料溫度Tf時需要與燃料棒進行區別；而全部棒都會受到慢化劑的影響，所以狀態參數都要包括硼濃度CB和慢化劑溫度Tm；最終確定了以下狀態參數選擇方法：

對于燃料棒包括燃料成分主要是钚的MOX組件和燃料成分主要是鈾的UOX組件，因為會燃耗，所以狀態參數必須包括燃耗Bu、硼濃度CB、燃料溫度Tf和慢化劑溫度Tm；

對于可燃毒物棒，可燃毒物棒分為兩種：IFBA即帶燃料涂層的可燃毒物和硼玻璃；IFBA含燃料，要燃耗，狀態參數需要包括燃耗Bu和燃料溫度Tf；硼玻璃不含燃料，但是組件計算的過程中會對硼進行燃耗，所以狀態參數也需要包括燃耗Bu和燃料溫度Tf；綜上，可燃毒物pin狀態參數必須包括燃耗Bu、硼濃度CB、燃料溫度Tf和慢化劑溫度Tm；

對于水洞，不含燃料，組件計算過程中不對其燃耗，所以燃耗Bu和燃料溫度Tf需要對各種少群常數和各能群分別加以考慮；經過對壓水堆多種組件進行比較，最終確定在采用7群少群常數的情況下，1-3群總截面Σ_t,1，Σ_t,2，Σ_t,3，1-3群吸收截面Σ_a,1，Σ_a,2，Σ_a,3不需要考慮狀態參數燃耗Bu和和燃料溫度Tf，第6群總截面Σ_t,6和第6群吸收截面Σ_a,6僅需要考慮參數燃耗Bu和和燃料溫度Tf的一個，第7群總截面Σ_t,7和第7群吸收截面Σ_a,7僅需要考慮燃料溫度Tf，其他群總截面和吸收截面以及所有散射截面都需要同時考慮燃耗Bu和和燃料溫度Tf；確定了燃耗Bu和和燃料溫度Tf，所有截面都需要考慮硼濃度CB和慢化劑溫度Tm；

步驟2：對狀態參數進行分段處理：對燃耗區間進行分段，在每一段上進行擬合；具體的分段方式是：

根據燃耗區間大小的不同，燃耗分段區間也不相同；燃耗Bu在0-60Gwd/t范圍內分為12段：

表1具體燃耗分段方式

步驟3：組合狀態參數：根據步驟1確定的狀態參數，對大多數少群常數的參數化，都是一個四維問題，直接在一個四維矩陣上進行擬合是不現實的，因為這不僅會導致組件計算的工況點非常多，而且會增加擬合的時間和系數存儲量，大大降低燃耗計算的效率；所以，必須對狀態參數進行分項處理，把相關性強的狀態參數進行組合，這樣可以降低每一項擬合的維度；最終確定了如下5種狀態參數選擇方式：

Σ(Bu,CB,Tf,Tm)＝Σ(Bu,CB,Tm)·f(Tf) 式(1)

Σ(Bu,CB,Tf,Tm)＝Σ(Bu,CB,Tm)·f(Bu,Tm,Tf) 式(2)

Σ(Bu,CB,Tf,Tm)＝Σ(CB,Tf,Tm) 式(3)

Σ(Bu,CB,Tf,Tm)＝Σ(Bu,CB,Tm) 式(4)

和

Σ(Bu,CB,Tf,Tm)＝Σ(CB,Tm) 式(5)

式(1)和式(2)用來擬合四個狀態參數都選擇的少群常數，式(3)用來擬合不含Bu的少群常數，式(4)用來擬合不含Tf的少群常數，式(5)用來擬合不含Bu和Tf的少群常數；

步驟4：確定狀態參數擬合階數：最小二乘擬合基礎方程采用多項式，因此多項式階數各變量階數的選取對擬合精度的影響很大；少群常數值隨狀態參數值變化越劇烈，需要的階數就越高；根據少群常數種類、能群和所在分段的不同，對狀態參數階數進行確定：

對于總截面Σ_t，截面值隨狀態參數的變化都比較平緩，燃耗Bu根據每段燃耗深度的不同，采用2-4階，硼濃度采用2階，慢化劑溫度采用3階，燃料溫度采用1階；

對于吸收截面Σ_a，截面值隨狀態參數的變化都比較平緩，燃耗Bu根據每段燃耗深度的不同，采用2-4階，硼濃度采用2階，慢化劑溫度采用3階，燃料溫度采用1階；

對于中子產生截面νΣ_f，截面值隨狀態參數的變化都相對劇烈，燃耗Bu根據每段燃耗深度的不同，采用1-4階，硼濃度采用2階，慢化劑溫度采用1-3階，燃料溫度采用1-3階；

對于散射截面Σ_s，截面值隨狀態參數的變化都相對劇烈，燃耗Bu根據每段燃耗深度的不同，采用1-4階，硼濃度采用2階，慢化劑溫度采用1-3階，燃料溫度采用1-4階；

對于裂變截面Σ_f，截面值隨狀態參數的變化都相對劇烈，燃耗Bu根據每段燃耗深度的不同，采用1-4階，硼濃度采用2階，慢化劑溫度采用1-3階，燃料溫度采用1-3階。