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子通道分析软件LINDEN的全堆芯pin-by-pin计算功能开发及应用

夏航 许荣栓 厉井钢 巫英伟 王婷 朱元兵 王可

夏航, 许荣栓, 厉井钢, 巫英伟, 王婷, 朱元兵, 王可. 子通道分析软件LINDEN的全堆芯pin-by-pin计算功能开发及应用[J]. 核动力工程, 2024, 45(1): 72-78. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.01.0072
引用本文: 夏航, 许荣栓, 厉井钢, 巫英伟, 王婷, 朱元兵, 王可. 子通道分析软件LINDEN的全堆芯pin-by-pin计算功能开发及应用[J]. 核动力工程, 2024, 45(1): 72-78. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.01.0072
Xia Hang, Xu Rongshuan, Li Jinggang, Wu Yingwei, Wang Ting, Zhu Yuanbing, Wang Ke. Development and Application of Core pin-by-pin Calculation of Sub-channel Analysis Code LINDEN[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(1): 72-78. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.01.0072
Citation: Xia Hang, Xu Rongshuan, Li Jinggang, Wu Yingwei, Wang Ting, Zhu Yuanbing, Wang Ke. Development and Application of Core pin-by-pin Calculation of Sub-channel Analysis Code LINDEN[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(1): 72-78. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.01.0072

子通道分析软件LINDEN的全堆芯pin-by-pin计算功能开发及应用

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.01.0072
详细信息
    作者简介:

    夏 航(1993—),男,博士研究生,现主要从事反应堆堆芯热工水力分析研究,E-mail: 931822706@qq.com

  • 中图分类号: TL33

Development and Application of Core pin-by-pin Calculation of Sub-channel Analysis Code LINDEN

  • 摘要: 为实现子通道分析软件LINDEN的pin-by-pin计算功能,提高LINDEN软件开展堆芯热工水力分析的计算精度。本研究开发了全堆芯pin-by-pin计算自动建模功能,解决了大型稀疏矩阵的存储和求解问题,开展了157组件反应堆全堆芯pin-by-pin计算及分析。计算结果表明,LINDEN软件可以开展全堆芯pin-by-pin计算,获得堆芯内冷却剂温度分布、偏离泡核沸腾比(DNBR)、质量流速分布等关键热工水力参数的详细分布结果。相邻组件的功率差异会影响组件内的热工水力参数分布。

     

  • 图  1  157组件反应堆堆芯燃料组件编号

    Figure  1.  Fuel Assembly Numbering of 157 Assemblies Core

    图  2  燃料组件子通道编号

    Figure  2.  Sub-channel Numbering of Fuel Assembly

    图  3  燃料棒/导向管份额

    Figure  3.  Fraction of Fuel Rod/Guide Tube

    图  4  三元组法数据存储示意图

    Figure  4.  Schematic Diagram of Triple Method Storage

    图  5  LINDEN软件求解流程

    J—计算过程中的轴向控制体循环编号;JMAX—轴向控制体数量

    Figure  5.  Flow Chat of LINDEN Code

    图  6  燃料组件径向功率因子分布

    Figure  6.  Radial Power Factor Distribution of Fuel Assembly

    图  7  子通道径向功率因子分布

    Figure  7.  Radial Power Factor Distribution of Sub-channel

    图  8  1号组件出口冷却剂温度分布

    Figure  8.  Temperature Distribution of Coolant at the Outlet of Assembly 1

    图  9  50号组件出口冷却剂温度分布

    Figure  9.  Temperature Distribution of Coolant at the Outlet of Assembly 50

    图  10  79号组件出口冷却剂温度分布

    Figure  10.  Temperature Distribution of Coolant at the Outlet of Assembly 79

    图  11  子通道冷却剂焓值分布对比

    Figure  11.  Comparison of Coolant Enthalpy Distribution of Sub-channel

    图  12  子通道冷却剂空泡份额分布对比

    Figure  12.  Comparison of Coolant Void Fraction Distribution of Sub-channel

    图  13  子通道DNBR分布对比

    Figure  13.  Comparison of DNBR Distribution of Sub-channel

    表  1  堆芯布置与关键参数

    Table  1.   Geometirc Parameters of Test Section

    参数 数值
    燃料组件数量 157
    燃料棒直径/mm 9.5
    燃料棒加热长度/m 3.65
    燃料棒中心距/mm 12.6
    堆芯功率/MW 3113
    堆芯流量/(kg·s−1) 12494.1
    冷却剂入口温度/℃ 288.3
    堆芯出口压力/MPa 15.5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-03
  • 修回日期:  2023-07-03
  • 刊出日期:  2024-02-15

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