[發明專利]一種適用于堆芯顆粒分布不確定性分析的三維高效隨機排布方法

有效

• 申請號: 202110407487.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113221200B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 郝琛;楊镕瑞;程有瑩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06T17/20
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 歐陽石文

本發明涉及核反應堆建模與仿真領域，涉及適用于堆芯顆粒分布不確定性分析的三維高效隨機排布方法，步驟如下：一：獲取計算參數信息；二：在幾何區域內隨機生成出所有顆粒位置；三：給幾何區域劃分網格，把所有顆粒歸并到各個網格當中；四：判斷顆粒之間是否存在重疊；五：消除顆粒間重疊；六：判斷顆粒與邊界之間是否存在重疊；七：消除顆粒與邊界的重疊；八：重復步驟四到步驟七，直到所有顆粒都消除了重疊情況；步驟九：判斷顆粒和幾何尺寸，若沒達到規定尺寸，則增長顆粒半徑，減小幾何尺寸，并更新網格內顆粒信息，回到步驟三繼續進行。本發明只要獲取了堆芯的幾何尺寸和燃料顆粒數，即可得出最終的全堆芯模型。

技術領域

本發明涉及核反應堆建模與仿真領域，具體涉及適用于堆芯顆粒分布不確定性分析的三維高效隨機排布方法。

背景技術

三維高效隨機排布方法通過計算機模擬出顆粒在幾何容器內部的真實填充情況，可以快速方便的來研究各種幾何形狀容器內部的顆粒的隨機填充位置、填充率與空隙率、顆粒堆積結構等問題。此外，還可為后續的模擬計算提供相應參數，如顆粒的球流運動，顆粒排布的不確定性分析等。這尤其在核反應堆中燃料顆粒的隨機排布不確定性分析中具體重要技術意義。

目前核反應堆建模與計算軟件中MCNP(Benoit Forestiera,Joachim Missa,Franck Bernard.Criticality calculations on pebble-bed HTR-PROTEUSconfiguration as a validation for the pseudo-scattering tracking methodimplemented in the MORET5Monte Carlo code.International Conference on thePhysics of Reactors,Interlaken,Switzerland,September 14-19,2008.),Serpent(Ville Rintala,Heikki Suikkanen,Jaakko Modeling of realistic pebblebed reactor geometries using the Serpent Monte Carlo code,Annals of NuclearEnergy,v77,p.223-230,2015.),VSOP，Dragon都有產生燃料顆粒的隨機坐標的方法，而顆粒隨機排布方法主要有蒙特卡羅移除方法(Monte Carlo Rejection Method)，系統擴展法(Expending System Method)，離散單元法(Discrete Elements Method)等。