所謂燃耗問題就是旨在說明反應堆核燃料的核素成分和原子數(shù)量隨運行時間的變化情況,涉及到核燃料的消耗、轉(zhuǎn)換與增值和輻射安全等問題,對于反應堆物理設計、輻射防護、燃料管理等工作具有重要意義。燃耗計算的關(guān)鍵是對燃耗方程的求解,主要的計算方法有線性鏈方法、方程組差分方法和矩陣指數(shù)方法。作為矩陣指數(shù)方法的一種,切比雪夫有理近似方法(CRAM)憑借無需對短壽命核素進行單獨處理、計算精度高等優(yōu)點而被廣泛推薦。本文主要研究了目前燃耗計算中常用的14階PFD形式的切比雪夫有理近似方法,推導了其在燃耗計算中解的形式。隨后對切比雪夫有理近似方法進行編程實現(xiàn),著重解決公式中大型稀疏復系數(shù)矩陣的求逆問題;開發(fā)具備前處理模塊(讀取數(shù)據(jù)庫和輸入文件)、求解器模塊(切比雪夫有理近似方法)、后處理模塊(產(chǎn)生輸出文件)的燃耗計算程序。接著采用所開發(fā)的程序,對傳統(tǒng)切比雪夫有理近似方法進行了全面的算例測試,結(jié)果表明14階PFD形式的切比雪夫有理近似方法對于短壽命核素衰變工況的計算存在步長選取困難問題。通過對該問題的原因分析,明確了提高切比雪夫有理近似方法計算階數(shù)的必要性。隨后引入了 IPF形式切比雪夫有理近似方法,并將計算階數(shù)...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 理論模型及計算方法
    2.1 燃耗計算理論模型
    2.2 常用的燃耗計算方法
        2.2.1 解析方法
        2.2.2 數(shù)值方法
    2.3 切比雪夫有理近似方法的理論介紹
    2.4 傳統(tǒng)的切比雪夫有理近似方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于切比雪夫有理近似方法的燃耗程序開發(fā)
    3.1 程序總體介紹
        3.1.1 程序總體架構(gòu)介紹
        3.1.2 程序功能介紹
    3.2 數(shù)據(jù)庫介紹
        3.2.1 EAF-2007衰變數(shù)據(jù)庫
        3.2.2 EAF-2007中子誘發(fā)截面數(shù)據(jù)庫
        3.2.3 EAF-2007裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)庫
    3.3 數(shù)據(jù)處理及算法實現(xiàn)
        3.3.1 數(shù)據(jù)處理
        3.3.2 算法實現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 程序的測試驗證
    4.1 簡單鏈例題的測試結(jié)果
    4.2 天然鐵活化例題的測試結(jié)果
    4.3 U-235燃耗例題的測試結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 切比雪夫有理近似方法的改進
    5.1 傳統(tǒng)切比雪夫有理近似方法存在的問題
    5.2 切比雪夫有理近似方法的IPF形式
    5.3 IPF形式切比雪夫有理近似方法的階數(shù)確定
    5.4 36階IPF形式切比雪夫有理近似方法的算例測試
        5.4.1 簡單鏈例題測試
        5.4.2 氧化鈾例題測試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
作者簡介



本文編號：3861262