高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于 NECP-X 的反应率二阶插值燃耗方法研究

刘润泽 刘宙宇

刘润泽, 刘宙宇. 基于 NECP-X 的反应率二阶插值燃耗方法研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 282-287. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0282
引用本文: 刘润泽, 刘宙宇. 基于 NECP-X 的反应率二阶插值燃耗方法研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 282-287. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0282
Liu Runze, Liu Zhouyu. Research on Quadratic Depletion Method for Reaction Rate Based on NECP-X[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 282-287. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0282
Citation: Liu Runze, Liu Zhouyu. Research on Quadratic Depletion Method for Reaction Rate Based on NECP-X[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 282-287. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0282

基于 NECP-X 的反应率二阶插值燃耗方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0282
基金项目: 国家自然科学基金(U2167205)
详细信息
    作者简介:

    刘润泽(2000—),男,博士研究生,现主要从事高保真燃耗及输运计算研究,E-mail: joeliurun927@163.com

    通讯作者:

    刘宙宇,E-mail: zhouyuliu@mail.xjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TL329

Research on Quadratic Depletion Method for Reaction Rate Based on NECP-X

  • 摘要: 在燃耗计算中,尤其是针对含钆燃料,每个燃耗步往往需要预估校正的2次输运计算,但是在高保真计算中,2次输运计算会大大降低计算效率,导致燃料循环计算的时间成本过高。本文基于高保真程序NECP-X采用了反应率二阶插值燃耗(QD)方法。在燃耗计算中省去预估步的输运计算,并通过预校正的方法,修正预估步的7种钆同位素的原子核密度,并在校正步中对钆的反应率使用二阶插值,以提升含钆燃料燃耗计算的准确性。针对含钆单组件和多组件问题分别使用传统预估校正方法和反应率二阶插值燃耗方法进行燃耗计算并比较,计算结果表明新燃耗方法不仅可以在精度上提升至少1倍,而且还能将计算效率提升约30%。因此,本文采用的反应率二阶插值燃耗方法可以很好地应用在含钆燃料的燃耗计算中。

     

  • 图  1  反应率二阶插值燃耗方法计算流程

    Figure  1.  Calculation Flow of Quadratic Depletion Method

    图  2  三维含钆单组件布置图

    Figure  2.  Geometry of Gd-bearing Single-assembly

    图  3  不同子步数下QD方法临界硼偏差曲线

    Figure  3.  Deviation Curves of Critical Boron Concentration under Different Substep Numbers in QD Method

    图  4  燃耗步长为500 MW·d·t−1(U)时单组件算例临界硼浓度偏差曲线

    Figure  4.  Deviation Curves of Critical Boron Concentration for the Single-assembly Case at a Burnup Step of 500 MW·d·t−1(U)

    图  5  燃耗步长为250 MW·d·t−1(U)时单组件算例临界硼浓度偏差曲线

    Figure  5.  Deviation Curves of Critical Boron Concentration for the Single-assembly Case at a Burnup Step of 250 MW·d·t−1(U)

    图  6  单组件算例QD方法与LELI方法在8 GW·d·t−1(U)下的功率分布偏差

    Figure  6.  Power Distribution Deviation between QD and LELI for the Single-assembly Case at 8 GW·d·t−1(U)

    图  7  3×3含钆多组件布置图

    Figure  7.  Geometry of 3×3 Gd-bearing Multi-assembly

    图  8  3×3多组件算例QD方法和LELI方法临界硼浓度偏差对比

    Figure  8.  Comparison of Critical Boron Concentration Deviation between QD and LELI for the 3×3 Multi-assembly Case

    图  9  3×3多组件算例QD和LELI在8 GW·d·t−1(U)功率分布偏差对比

    Figure  9.  Comparison of Power Distribution Deviation between QD and LELI for the 3×3 Multi-assembly Case at 8 GW·d·t−1(U)

  • [1] YAMAMOTO A, TATSUMI M, SUGIMURA N. Projected predictor-corrector method for lattice physics burnup calculations[J]. Nuclear Science and Engineering, 2009, 163(2): 144-151. doi: 10.13182/NSE08-80
    [2] JEON S, CHOI N, JOO H G. Neighbor-informed burnup correction for gadolinia depletion in pin-homogenized core calculation[J]. Annals of Nuclear Energy, 2003, 192: 109946.
    [3] ISOTALO A, SAHLBERG V. Comparison of neutronics-depletion coupling schemes for burnup calculations[J]. Nuclear Science and Engineering, 2015, 179(4): 434-459. doi: 10.13182/NSE14-35
    [4] ISOTALO A. Comparison of neutronics-depletion coupling schemes for burnup calculations-continued study[J]. Nuclear Science and Engineering, 2015, 180(3): 286-300. doi: 10.13182/NSE14-92
    [5] 田超,郑友琦,李云召,等. 高阶预估-校正燃耗方法在压水堆组件计算中的应用[J]. 原子能科学技术,2017, 51(10): 1765-1770. doi: 10.7538/yzk.2017.51.10.1765.
    [6] LEE D, RHODES J, SMITH K. Quadratic depletion method for gadolinium isotopes in CASMO-5[J]. Nuclear Science and Engineering, 2013, 174(1): 79-86. doi: 10.13182/NSE12-20
  • 加载中
图(9)
计量
  • 文章访问数:  4
  • HTML全文浏览量:  1
  • PDF下载量:  1
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-01-15
  • 修回日期:  2025-04-14
  • 刊出日期:  2025-06-15

目录

    /

    返回文章
    返回