【摘要】：中、小型一體化反應(yīng)堆與傳統(tǒng)的大型商業(yè)堆相比,有如下優(yōu)點:系統(tǒng)更簡單、安全性能更好、造價成本更低、功能用途更廣、選址要求更低,國際上關(guān)于小型堆的研究工作也很多。相對于棒狀燃料元件,板狀燃料元件在相同堆芯體積下有更大的功率密度,更好的燃料穩(wěn)定性,所以板型燃料元件小型反應(yīng)堆的經(jīng)濟性與安全性能更好。而由于板型燃料元件的特殊性,用于商業(yè)發(fā)電的經(jīng)驗比較少,所以開發(fā)板型小型堆的實時仿真程序是很有必要的。首先,本文以二維柵格燃耗計算程序HELIOS-1.11以及三堆芯物理實時仿真程序REMARK為基礎(chǔ),并以IAEA-10的MTR型反應(yīng)堆為研究對象,建立了適用于板型燃料元件小型反應(yīng)堆堆芯物理分析程序。在程序的建立過程中,利用HELIOS-1.11對MTR型標(biāo)準(zhǔn)燃料組件進(jìn)行了詳細(xì)的分析討論,得出了在花費代價最小的情況下得出最準(zhǔn)確計算結(jié)果的最佳計算方案。在對REMARK程序改進(jìn)過程中,模型仍采用三維兩群帶六組緩發(fā)中子的中子動力學(xué)模型,引入改進(jìn)的準(zhǔn)靜態(tài)近似方法對模型進(jìn)行求解。同時加入了以反應(yīng)堆周期為調(diào)節(jié)因子的反應(yīng)堆功率控制程序,以實現(xiàn)控制棒臨界棒位的自動搜索功能。并對所建立的程序進(jìn)行了相關(guān)物理參數(shù)的驗證,結(jié)果表明所建立的程序?qū)Π逍驮⌒投训挠嬎闶呛线m的。其次,以建立的板型元件分析程序為基礎(chǔ),中國先進(jìn)研究堆(CARR)為研究對象,建立了中國先進(jìn)研究堆的堆芯物理實時仿真程序。程序中考慮了燃耗、燃料溫度、慢化劑密度等對反應(yīng)截面的影響,對產(chǎn)生截面參數(shù)的擬合法進(jìn)行了分析研究。并對穩(wěn)態(tài)時相關(guān)物理參數(shù)進(jìn)行了分析對比,結(jié)果表明計算值與實際值的誤差是在可接受范圍內(nèi)的,建立的程序可以滿足計算精度及速度要求。最后,在GSE平臺上將CARR實時仿真程序和實時熱工仿真程序THEATRe進(jìn)行耦合,實現(xiàn)了兩個實時性程序間的耦合,并對耦合程序的計算結(jié)果進(jìn)行了分析。同時,對CARR的一些瞬態(tài)過程進(jìn)行了仿真,證明耦合是成功的。
【圖文】：

電仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀逡逑仿真技術(shù)伴隨著核電的發(fā)展運用而生，經(jīng)過幾十年的發(fā)展技術(shù)已經(jīng)比較成熟，核電安全性及經(jīng)濟性的提高，核電仿真技術(shù)在計算速度和計算精度上有待進(jìn)技術(shù)在核電方面的應(yīng)用大體可以分為兩類，一類是用于核電廠設(shè)計、安全分非實時分析計算程序。這類程序在計算時間上要求不高，但是在計算精度上

圖２．１邋ＩＡＥＡ－１０堆芯布置圖逡逑標(biāo)準(zhǔn)燃料組件內(nèi)有２３塊燃料板，平行等間距排列在燃料組件內(nèi)，芯體材料采用富逡逑集度為２０％的ＵＡ１Ｘ－Ａ１燃料，包殼選用鋁，見圖２．２的ａ所示。逡逑控制體燃料組件內(nèi)有１７塊燃料板，平行等間距排列在燃料組件內(nèi)，，２塊控制板，控逡逑制材料為Ａｇ－Ｉｎ－Ｃｄ。通過吸收體補償反應(yīng)堆內(nèi)的剩余反應(yīng)性，并實現(xiàn)反應(yīng)性控制、啟動、逡逑停堆、調(diào)節(jié)功率，見圖２．２的ｂ所示。逡逑＿＿邐°－４７５組件支撐板—ｌ＾ｐ１７５邐°Ｎ７５導(dǎo)向ｔ邐吸收體逡逑／邋ｏ．ｐ１邋燃料芯體邐１－．一“丨—…。丨‘■丨－逡逑．／邐１邐／邐－－邐包殼０＿邋0５１燃料芯體0．邋２逡逑￣０邋０３８邐ｔ邐ｆ邐…三逡逑°－邋ｆ２３邐０．邋０３８逡逑８．邋０５邋邐＾邐邐邐邋｜邐0．令２３逡逑邐邐邐邐邐１邐８．邋Ｏｆ邋土邋■邋■邐N逡逑１邐１邐６．３０－邐——逡逑＜邐６．３０邐邐＞邐０－１２７邐0．邋５７３邋支撐板逡逑＾邐邋１邋——逡逑＜邐６．邋６５邐邐＞邐Ｔ逡逑—邐邋Ｉ—邐—邐６７６５邋１邐ｉ－逡逑＜邐７．邋６０邐邐＞邐＜邐邋７．６０邋邐＞逡逑單位：ｃｍ邐單位：ｃｍ逡逑ａ標(biāo)準(zhǔn)燃料組件示意圖邐ｂ控制棒組件示意圖逡逑圖２．２邋ＩＡＥＡ－１０的組件示意圖逡逑２．２程序的建立逡逑程序的建立按照傳統(tǒng)的非均勻堆的功率計算步驟進(jìn)行。首先
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL329.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2707623