提出一種基于堆外探測數(shù)據(jù)通過搜索功率擾動(dòng)變量進(jìn)行堆芯功率重構(gòu)的方法。方法研究各擾動(dòng)因素對功率的影響,建立擾動(dòng)因素與堆芯功率分布及堆外探測數(shù)據(jù)的關(guān)系,通過編寫擴(kuò)散方程及全局優(yōu)化算法耦合程序進(jìn)行計(jì)算,得出功率擾動(dòng)后的分布及擾動(dòng)因素的分布。分析提升擾動(dòng)搜索效率的技巧與方法。設(shè)定氙振蕩和溫度場波動(dòng)的單因素算例及雙因素算例對該問題進(jìn)行驗(yàn)證。雙因素算例計(jì)算結(jié)果表明,堆外探測器所提供數(shù)據(jù)與堆芯功率擾動(dòng)前后理論計(jì)算數(shù)據(jù)偏差的均方根可降低兩個(gè)量級,節(jié)塊最大功率相對偏差可由6.78%降至0.08%。方法可成功重構(gòu)出功率分布并找出功率影響因素。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2019,53(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖１某供熱堆堆外探測器布置Ｆｉｇ．１Ｏｕｔ－ｃｏｒｅｄｅｔｅｃｔｏｒｌｏｃａｔｉｏｎ

，分別位于４個(gè)象限內(nèi)，每組由６個(gè)敏感段構(gòu)成。探測器響應(yīng)矩陣為四維矩陣，每個(gè)元素表示堆芯某象限空間節(jié)塊對該象限探測器某敏感段的響應(yīng)�，F(xiàn)將響應(yīng)矩陣分為兩個(gè)二維矩陣表示，第１個(gè)矩陣為堆芯軸向各層節(jié)塊對６個(gè)探測器敏感段的響應(yīng)矩陣（表１），第２個(gè)矩陣為同一層內(nèi)各節(jié)塊對該層的貢獻(xiàn)矩陣（表２）。圖１某供熱堆堆外探測器布置Ｆｉｇ．１Ｏｕｔ－ｃｏｒｅｄｅｔｅｃｔｏｒｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｎｕｃｌｅａｒｈｅａｔｉｎｇｒｅａｃｔｏｒ圖２某供熱堆堆外探測器結(jié)構(gòu)Ｆｉｇ．２Ｏｕｔ－ｃｏｒｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎｕｃｌｅａｒｈｅａｔｉｎｇｒｅａｃｔｏｒ４計(jì)算測試結(jié)果用Ｃ＋＋語言在Ｑｔ平臺(tái)上將中子擴(kuò)散程序與特征統(tǒng)計(jì)算法耦合。特征統(tǒng)計(jì)算法提供特征值及計(jì)算特征量的收斂情況，中子擴(kuò)散程序計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值，兩者耦合可重構(gòu)出堆芯功率分布。在擾動(dòng)因素產(chǎn)生之前，各組件功率積分歸一化后的功率分布示于圖３。４．１溫度場波動(dòng)在耦合程序中，限定特征量的搜索范圍為６９原子能科學(xué)技術(shù)第５３卷

２０×１０－４３．９４×１０－３７．６１×１０－３４．４６×１０－２０Ｋ１．０１×１０－４６．１９×１０－４３．９４×１０－３２．４８×１０－２４．９４×１０－２１．４２×１０－１０Ｌ４．８２×１０－４１．４９×１０－３７．６１×１０－３４．９４×１０－２１．９０×１０－１００Ｍ４．４７×１０－３１．０２×１０－２３．４６×１０－２１．４２×１０－１０００Ｎ５．４５×１０－２７．８０×１０－２０００００圖３某供熱堆穩(wěn)態(tài)功率分布Ｆｉｇ．３Ｐｏｗｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｎｕｃｌｅａｒｈｅａｔｉｎｇｒｅａｃｔｏｒ［－１．０，１．０］，同時(shí)在計(jì)算截面變化時(shí)，設(shè)定截面必須為正，同時(shí)截面相對變化絕對值不超過１００％。溫度場波動(dòng)模型如下：ΔＴ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０．１ｘ＋０．２ｙ＋０．３ｚ＋０．１ｘｙ＋０．１ｘｚ＋０．１ｙｚ（６）經(jīng)耦合程序計(jì)算后，得到最優(yōu)的重構(gòu)結(jié)果列于表３，對應(yīng)的擾動(dòng)模型多項(xiàng)式系數(shù)列于表４。表３溫度場波動(dòng)重構(gòu)結(jié)果對比Ｔａｂｌｅ３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ重構(gòu)ＦΔＰｒｅｍａｘ／％重構(gòu)前０．０２０６．７２重構(gòu)后７．９７×１０－５０．０６７第１期薛志恒等：基于堆外探測實(shí)現(xiàn)堆芯功率重構(gòu)的擾動(dòng)搜索法７９

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3025291