[發明專利]一種精細化燃料棒性能分析方法

有效

• 申請號: 202011301692.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112613156B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 苗一非;邢碩;盧宗健;李慶;涂曉蘭;張坤;劉東;陳平;呂亮亮;何梁;王璐;劉振海;馮晉濤;蘆韡
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 李東斌

本發明涉及反應堆燃料棒分析技術領域，具體公開了一種精細化燃料棒性能分析方法。該方法包括：將全堆芯燃料棒進行數據分類，并按照堆芯燃料棒的位置信息形成數據串；對燃料棒進行編碼，并根據編碼順序對全堆芯的燃料棒堆芯行為進行模擬，并進行不確定性分析；根據中子學數據特征，對部分或所有燃料棒進行瞬態模擬分析；將瞬態影響較大的性能數據與對應設計準直進行比較，若未超限，則對極限參數進行不確定分析。該方法能夠對燃料棒性能精細瞬態分析和不確定性分析，并判斷燃料棒能能及行為是否滿足設計準則要求；同時，降低人因影響，其分析全面，可操作性強，滿足反應堆正常運行條件下全堆芯燃料棒的行為計算和性能分析。

技術領域

本發明屬于反應堆燃料棒分析技術領域，具體涉及一種精細化燃料棒性能分析方法。

背景技術

燃料棒性能計算分析方法和程序，能夠預測燃料棒在輻照條件下全壽期熱力學行為以及材料性能變化，對于保證燃料棒在I、II類工況下全壽期內的完整性和反應堆的安全性具有重要意義。

傳統燃料棒性能計算分析方法是基于燃料棒燃耗和功率變化根據計算人員的經驗挑選極限棒，并基于此進行不確定度分析、瞬態分析，進而對全堆芯燃料棒在全壽期內的行為及性能進行保守評估。這種計算方法主要依靠設計人員的經驗，無法保證假定的極限棒即為設計極限棒，該方法受人因影響較大，存在一定不確定性，另外需要反復進行手動不確定度和瞬態分析，計算效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種精細化燃料棒性能分析方法，解決全堆芯燃料棒在全壽期內的性能變化分析問題，實現對燃料棒不確定性分析和瞬態分析，并評估燃料棒是否滿足準則要求的目的。

本發明的技術方案如下：一種精細化燃料棒性能分析方法，該方法包括：

S1、將全堆芯燃料棒進行數據分類，并按照堆芯燃料棒的位置信息形成數據串；

S2、對燃料棒進行編碼，并根據編碼順序對全堆芯的燃料棒堆芯行為進行模擬，并進行不確定性分析；

S3、根據中子學數據特征，對部分或所有燃料棒進行瞬態模擬分析；

S3.1、通過分析各時間段功率數值特征和壽期內的總功率數值，選取部分燃料棒或者所有燃料棒；

S3.2、對所選擇的燃料棒進行瞬態分析；

S3.3、將瞬態影響較大的性能數據與對應設計準則進行比較，若未超限，則對極限參數進行不確定分析。

所述步驟S2進一步包括：

S2.1、根據燃料棒在堆內的位置信息，對燃料棒進行編碼；

S2.2、根據燃料棒的編碼順序，獲取燃料棒在堆內行為的主要性能數據；

S2.3、將燃料棒在堆內的性能數據與設計準則進行比較，并在滿足設計準直的基礎上進行不確定性分析。

所述步驟2.3具體包括：

S2.3.1、獲取的燃料棒在堆內的性能數據出現超限情況，則停止計算分析，并形成包括燃料棒編號、超限時刻、軸向位置、中子學相關數據；

S2.3.2、獲取的燃料棒在堆內的性能數據未出現超限情況，對獲得的極限參加通過包絡分析法進行不確定性分析。

所述步驟S2.3.2中對燃料溫度不確定分析，獲得的數據為溫度上界模型、最大芯塊包殼直徑間隙、最小燃料密度以及最小燃料密實；