[發(fā)明專利]一種壓水堆pin-by-pin計(jì)算少群常數(shù)參數(shù)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710334581.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107122564B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李云召;何耀東;曹良志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 61215 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 何會(huì)俠

一種壓水堆少群常數(shù)參數(shù)化方法，包括以下步驟：1、選擇狀態(tài)參數(shù)；2、對(duì)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行分段處理；3、組合狀態(tài)參數(shù)；4、確定狀態(tài)參數(shù)擬合階數(shù)。本發(fā)明采用最小二乘擬合，通過(guò)對(duì)狀態(tài)參數(shù)的選擇、狀態(tài)參數(shù)分段、狀態(tài)參數(shù)的組合和擬合階數(shù)的選取等進(jìn)行優(yōu)化，提高參數(shù)化的精度和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)和安全領(lǐng)域，具體涉及一種壓水堆pin-by-pin計(jì)算少群常數(shù)參數(shù)化方法。

背景技術(shù)

“兩步法”是目前普遍應(yīng)用于反應(yīng)堆物理分析計(jì)算中的一種方法。

對(duì)全堆芯直接進(jìn)行中子學(xué)計(jì)算非常不易，目前在堆芯物理設(shè)計(jì)和燃料管理計(jì)算中，主要是采用均勻化方法，通過(guò)一次或者多次用一種等效的均勻介質(zhì)代替一定范圍內(nèi)的非均勻介質(zhì)來(lái)逐步簡(jiǎn)化、逐步計(jì)算。傳統(tǒng)的壓水堆物理計(jì)算方法是在組件范圍內(nèi)進(jìn)行一次均勻化，然后計(jì)算由均勻化的組件構(gòu)成的堆芯，可稱之為傳統(tǒng)兩步法。全堆芯逐棒計(jì)算是傳統(tǒng)方法的改進(jìn)，僅在柵元范圍內(nèi)進(jìn)行一次均勻化，然后直接計(jì)算由均勻化的柵元構(gòu)成的全堆芯，稱作pin-by-pin計(jì)算(全堆芯逐棒計(jì)算)。與傳統(tǒng)的兩步步法相比，全堆芯逐棒計(jì)算的方案可以不必考慮組件計(jì)算時(shí)無(wú)法考慮到的組件在堆芯位置而帶來(lái)的誤差。而且，這樣的計(jì)算方案可以直接求出單棒功率，便于堆芯燃料管理計(jì)算和相應(yīng)的安全分析。

根據(jù)燃料組件計(jì)算給出的pin狀態(tài)參數(shù)(包括燃耗深度、燃料溫度、慢化劑溫度、慢化劑密度、有無(wú)控制棒等)與pin少群常數(shù)(總截面、吸收截面、裂變截面和散射截面等)的離散對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算生成以表格或多項(xiàng)式形式儲(chǔ)存的可供堆芯計(jì)算使用的少群常數(shù)庫(kù)的過(guò)程，稱為群常數(shù)接口處理，又叫少群常數(shù)參數(shù)化。傳統(tǒng)的兩步法采用組件少群常數(shù)參數(shù)化，而pin-by-pin計(jì)算需要對(duì)每個(gè)pin進(jìn)行參數(shù)化，狀態(tài)參數(shù)的選擇、狀態(tài)參數(shù)的組合和擬合階數(shù)的選取等都不相同。如果繼續(xù)沿用組件的少群常數(shù)參數(shù)化方式，既會(huì)降低精度，又會(huì)浪費(fèi)計(jì)算時(shí)間和計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，這種壓水堆pin-by-pin計(jì)算少群常數(shù)參數(shù)化方法，采用最小二乘擬合，通過(guò)對(duì)狀態(tài)參數(shù)的選擇、狀態(tài)參數(shù)分段、狀態(tài)參數(shù)的組合和擬合階數(shù)的選取等進(jìn)行優(yōu)化，提高參數(shù)化的精度和效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案予以實(shí)施：

一種壓水堆pin-by-pin計(jì)算少群常數(shù)參數(shù)化方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：選擇狀態(tài)參數(shù)：pin-by-pin少群常數(shù)參數(shù)化需要對(duì)組件里的pin即棒進(jìn)行區(qū)別，不同的棒有各自的特點(diǎn)，在考慮燃耗Bu和燃料溫度Tf時(shí)需要與燃料棒進(jìn)行區(qū)別；而全部棒都會(huì)受到慢化劑的影響，所以狀態(tài)參數(shù)都要包括硼濃度CB和慢化劑溫度Tm；最終確定了以下?tīng)顟B(tài)參數(shù)選擇方法：

對(duì)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?yàn)闀?huì)燃耗，所以狀態(tài)參數(shù)必須包括燃耗Bu、硼濃度CB、燃料溫度Tf和慢化劑溫度Tm；

對(duì)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(tài)參數(shù)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(jì)算的過(guò)程中會(huì)對(duì)硼進(jìn)行燃耗，所以狀態(tài)參數(shù)也需要包括燃耗Bu和燃料溫度Tf；綜上，可燃毒物pin狀態(tài)參數(shù)必須包括燃耗Bu、硼濃度CB、燃料溫度Tf和慢化劑溫度Tm；