[發明專利]高溫氣冷堆球床均勻化群常數的確定方法及系統

在審

• 申請號: 202211030876.1
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115455669A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 羅勇;汪景新;曹良志;王永平;吳宇軒;周勤;劉偉;劉嵩陽;李雪琳
• 申請（專利權）人: 華能核能技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 曲進華

本申請提出了高溫氣冷堆球床均勻化群常數的確定方法及系統，所述方法包括：獲取高溫氣冷堆球床堆芯中不同批次的球，然后將所述球進行排列組合得到不同批次組合的各組合模型；利用蒙特卡羅法確定各組合模型中各批次球的多群中子通量比，并將所述各組合模型中各批次球的多群中子通量比構成多群中子通量比例表；在所述多群中子通量比例表中，選取當前高溫氣冷堆球床堆芯中各組合模型中各批次球的多群中子通量比；根據選取的所述多群中子通量比確定當前高溫氣冷堆球床區域的均勻化群常數。本申請提出的技術方案，在不降低計算精度的情況下，提高了高溫氣冷堆球床均勻化群常數的計算速度，節約了計算資源。

技術領域

本申請涉及勻化群常數計算領域，尤其涉及高溫氣冷堆球床均勻化群常數的確定方法及系統。

背景技術

球床式高溫氣冷堆運行過程中，燃料球和石墨球在球床堆芯中自上而下地緩慢流動，小部分流出堆芯的球將被替換成新的燃料球裝填到堆芯，而大部分流出堆芯的球將返回堆芯循環使用，因此堆芯由不同批次(不同燃料富集度、燃耗水平和溫度分布)的球(燃料球和石墨球)組成。

球床式高溫氣冷堆的堆芯擴散計算所需要的混合球床均勻化群常數，需要利用球床區域內各批次球的多群中子通量分布和均勻化群常數歸并計算獲得，以往都需要對球床的每個區域計算各批次球的碰撞概率，然后求解碰撞概率方程組來得到各批次球的多群中子通量分布，需要花費大量的計算時間和計算資源。

發明內容

本申請提供的高溫氣冷堆球床均勻化群常數的確定方法及系統，以至少解決在高溫氣冷堆球床均勻化群常數時需花費大量的計算時間和計算資源的技術問題。

本申請第一方面實施例提出一種高溫氣冷堆球床均勻化群常數的確定方法，所述方法包括：

獲取高溫氣冷堆球床堆芯中不同批次的球，然后將所述球進行排列組合得到不同批次組合的各組合模型；

利用蒙特卡羅法確定各組合模型中各批次球的多群中子通量比，并將所述各組合模型中各批次球的多群中子通量比構成多群中子通量比例表；

基于當前高溫氣冷堆球床堆芯中各批次球的數量信息、溫度分布、燃耗水平在所述多群中子通量比例表中，選取當前高溫氣冷堆球床堆芯中各組合模型中各批次球的多群中子通量比；

根據所述當前高溫氣冷堆球床堆芯中各組合模型中各批次球的多群中子通量比確定當前高溫氣冷堆球床區域的均勻化群常數。

優選的，所述獲取高溫氣冷堆球床堆芯中不同批次的球，包括：

根據高溫氣冷堆球床堆芯中燃料球的燃料富集度、燃耗水平、溫度分布將所述燃料球劃分為不同批次的球，同時將高溫氣冷堆球床堆芯中的石墨球劃分為與燃料球不同的一個批次。

進一步的，各組合模型中各批次球的多群中子通量比的計算式如下：

式中，為第k種組合模型的第i批次球第g能群的中子通量比，為第k種組合模型的第i批次球第g能群的中子通量密度，i∈[1～I],I為第k種組合模型中批次的總數。

優選的，所述根據所述當前高溫氣冷堆球床堆芯中各組合模型中各批次球的多群中子通量比確定當前高溫氣冷堆球床區域的均勻化群常數，包括：

獲取各組合模型對應的插值權重系數；

根據所述各組合模型對應的插值權重系數及所述當前高溫氣冷堆球床堆芯中各組合模型中各批次球的多群中子通量比確定當前高溫氣冷堆球床區域內各批次球的多群中子通量；

根據所述當前高溫氣冷堆球床區域內各批次球的多群中子通量當確定前高溫氣冷堆球床區域的均勻化群常數。

進一步的，所述當前高溫氣冷堆球床區域內各批次球的多群中子通量的計算式如下：