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基于反应率预测的预估校正方法研究

温兴坚 田超 唐松乾 翟梓安 苗建新 曹良志 刘宙宇

温兴坚, 田超, 唐松乾, 翟梓安, 苗建新, 曹良志, 刘宙宇. 基于反应率预测的预估校正方法研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S2): 213-219. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0213
引用本文: 温兴坚, 田超, 唐松乾, 翟梓安, 苗建新, 曹良志, 刘宙宇. 基于反应率预测的预估校正方法研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S2): 213-219. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0213
Wen Xingjian, Tian Chao, Tang Songqian, Zhai Zian, Miao Jianxin, Cao Liangzhi, Liu Zhouyu. Research on Predictor-Corrector Method Based on Prediction of Reaction Rates[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S2): 213-219. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0213
Citation: Wen Xingjian, Tian Chao, Tang Songqian, Zhai Zian, Miao Jianxin, Cao Liangzhi, Liu Zhouyu. Research on Predictor-Corrector Method Based on Prediction of Reaction Rates[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S2): 213-219. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0213

基于反应率预测的预估校正方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S2.0213
详细信息
    作者简介:

    温兴坚(1993—),男,博士研究生,现主要从事反应堆源项与辐射屏蔽设计方面的研究,E-mail: wenxingjian35@126.com

  • 中图分类号: TL329

Research on Predictor-Corrector Method Based on Prediction of Reaction Rates

  • 摘要: 传统预估校正方法通过平均预估步与校正步的核素组分修正燃耗计算结果,要求在每个燃耗步上进行2次中子学计算。为了降低输运燃耗耦合计算的时间,本研究对传统预估校正方法进行了分析,并开展了基于反应率预测的预估校正方法研究,该方法利用传统预估校正方法中预估步与校正步多群中子能谱差异随燃耗光滑变化的特性,通过拉格朗日插值方法对区域和燃耗时间相关的中子能谱偏差随燃耗时间的变化特征进行描述,获得解析的插值公式,在保证预估步计算次数不变的情况下,直接对部分校正步的反应率进行预测,避免该部分校正步的中子学计算;本研究以传统预估校正方法为参考,通过VERA燃耗基准题和JAEA燃耗基准题对提出的基于反应率预测的预估校正方法进行了验证。数值结果表明:基于反应率预测的预估校正方法可在保证棒功率分布与主要核素组分精度基础上,减少约20%的中子学计算时间。因此,本研究建立的基于反应率预测的预估校正方法能够用于高效的输运燃耗耦合计算。

     

  • 图  1  基于反应率预测的预估校正方法计算流程图

    Figure  1.  Calculation Flowchart of Predictor-Corrector Method Based on Prediction of Reaction Rates

    图  2  VERA燃耗基准题图

    Figure  2.  VERA Burnup Benchmark

    图  3  34个燃耗点不同组件kinf偏差对比结果

    Figure  3.  kinf Comparison Results of Different Assemblies at 34 Burnup Points

    图  4  34个燃耗点不同组件棒功率对比结果

    Figure  4.  Power Comparison Results of Different Assembly Rods at 34 Burnup Points

    图  5  64个燃耗点不同组件kinf偏差对比结果

    Figure  5.  kinf Comparison Results of Different Assemblies at 64 Burnup Points

    图  6  64个燃耗点不同组件棒功率对比结果

    Figure  6.  Power Comparison Results of Different Assembly Rods at 64 Burnup Points

    图  7  JAEA燃耗基准题二维单组件算例组件径向排布

    Figure  7.  Assembly Radial Arrangement of 2D Single Assembly Example in JAEA Burnup Benchmark

    图  8  JAEA燃耗基准题UO2组件和MOX组件kinf和棒功率相对偏差的对比结果

    Figure  8.  Comparison of Infinite Multiplication Factor and Rod Power between UO2 Assembly and MOX Assembly in JAEA Burnup Benchmark

    图  9  JAEA燃耗基准题UO2和MOX组件不同燃耗时间点核素组分及其对比结果

    Figure  9.  Nuclide Components of UO2 and MOX Assemblies at Different Burnup Time Points and Their Comparison Results in JAEA Burnup Benchmark

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-20
  • 修回日期:  2022-09-27
  • 刊出日期:  2022-12-31

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