Experimental Verification of Special Nuclear Design Code for Hexagonal Casing Type Fuel Reactor
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摘要: 采用六边形套管型燃料堆芯（HCTFR）7个零功率物理试验方案的试验数据对核设计程序（CELL+CPLEV2）的计算精度进行工程验证。验证结果表明，7个临界试验方案的临界棒位有效增殖因子（keff）计算偏差均在±0.8%以内，与试验结果符合较好，控制棒价值和停堆深度计算偏差也都在可接受范围内，表明CELL+CPLEV2程序具有较高的计算精度和可靠性，可用于HCTFR的核设计。
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关键词:
- 六边形套管型燃料堆芯（HCTFR) /
- 临界物理试验 /
- 核设计程序 /
- 试验验证
Abstract: Based on the experimental data of seven Zero Power physical test schemes of Hexagonal Casing Type Fuel Reactor (HCTFR), the calculation accuracy of the nuclear design codes CELL and CPLEV2 was engineering verified. According to the verification calculation results, the calculation deviations of the critical rod position effective multiplication factor (keff) of the seven critical test schemes are all within ±0.8%, which is in good agreement with the experimental results. The value of control rods and the calculation deviation of shutdown depth are also in the acceptable range, indicating that CELL+CPLEV2 has high calculation accuracy and reliability and can be used in HCTFR core design. -
表 1 各临界装载方案使用的组件类型和数量
Table 1. Types and Quantities of Assemblies Used in Each Critical Loading Scheme
方案 燃料组
件 / 盒靶件/
盒铍组件/
盒铝组件/
盒孔道
（填充物）控制棒/根 1 20 — 47 — — 12 2 20 4 43 — — 12 3 20 — 47 71 — 12 4 16 — 25 71 — 12 5 20 — 37 67 2（轻水） 12 6 20 — 37 67 2（空气） 12 7 16 — 25 60 2（轻水） 12 “—”表示未使用该类型组件或无孔道 
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表 2 堆芯临界棒位keff验证计算结果
Table 2. keff Verification Calculation Results of Critical Core Rod Position
方案 计算值 相对偏差/% 1 1.00207 0.2 2 0.99674 −0.3 3 1.00780 0.8 4 1.00357 0.4 5 1.00414 0.4 6 1.00278 0.3 7 0.99979 0
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表 3 控制棒积分价值校核计算结果
Table 3. Checking Calculation Results of Integral Value of Control Rods
方案 被测棒 测量区
间/%试验值/
pcm计算值/
pcm相对偏
差/%1 B1棒 0~33.5 3626 3572 −1.5 B2棒 0~33.6 3626 3580 −1.3 B棒组 0~20.35 3736 3896 4.3 C1棒 0~35.8 3650 3565 −2.3 C2棒 0~34.8 3658 3456 −5.5 C棒组 0~20.25 3652 3567 −2.3 2 B1棒 0~100 4910 5387 9.7 B2棒 0~100 4937 5387 9.1 B棒组 0~100 10688 11753 10.0 C1棒 0~100 6646 6990 5.2 C2棒 0~100 6571 6985 6.3 C棒组 0~59.6 11753 11592 −1.4 4 B1棒 0~100 4260 4634 8.8 B2棒 0~100 4157 4631 11.4 B棒组 0~100 8625 9349 8.4 C1棒 0~100 6467 6509 0.7 C2棒 0~100 6564 6516 −0.7 C棒组 0~100 12374 12579 1.7 7 B1棒 0~100 3979 4685 17.8 B2棒 0~100 3862 4682 21.2 B棒组 0~100 7792 9390 20.5 C1棒 0~100 7471 6587 −11.8 C2棒 0~100 7558 6590 −12.8 C棒组 0~100 12365 12612 2.0 1 pcm=10−5
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表 4 停堆深度校核计算结果
Table 4. Checking Calculation Results of Shutdown Depth
方案 测量值/pcm 计算值/pcm 相对偏差/% 1 −17748 −18953 6.8 2 −25176 −24952 −0.9 3 −16070 −13598 −15.4 4 −27694 −23532 −15.0 5 −17904 −16004 −10.6 6 −17797 −16331 −8.2 7 −26193 −24550 −6.3
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[1] 娄磊,王连杰,魏彦琴,等. 六边形套管型燃料堆芯临界物理试验方案设计研究[J]. 核动力工程,2021, 42(5): 256-260. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0256 [2] 魏彦琴,黄世恩,王连杰,等. 六边形套管型燃料堆芯临界质量测量试验结果验证分析[J]. 核动力工程,2022, 43(1): 238-241. -
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