【摘要】：在反應(yīng)堆物理計(jì)算中，傳統(tǒng)的等效均勻化計(jì)算一般采用體積-通量權(quán)重法，在反射邊界條件下，該方法可以確保等效前后各群反應(yīng)率及平均通量守恒。但是，在邊界條件產(chǎn)生明顯變化時(shí)，該方法會(huì)有較大的計(jì)算誤差�；陧憫�(yīng)矩陣方法的基本思路，本文提出了一種新的柵元等效均勻化計(jì)算方法，通過利用柵元邊界入射流與出射流之間的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行等效。與在傳統(tǒng)方法中保證等效前后平均通量守恒不同的是，新的等效均勻化方法的目標(biāo)是保證入射流與出射流以及各種不同反應(yīng)率之間的響應(yīng)關(guān)系守恒。與體積-通量權(quán)重法相比，新的等效均勻化方法幾乎不增加計(jì)算量，而在帶反射層的平板問題和二維C5G7MOX基準(zhǔn)例題上分別進(jìn)行的測(cè)試計(jì)算結(jié)果表明，在特征值和柵元功率分布的計(jì)算精度方面，新的柵元等效均勻化方法具有明顯的改善作用。 基于響應(yīng)矩陣方法的原理，針對(duì)反應(yīng)堆堆芯中存在大量重復(fù)結(jié)構(gòu)這一特點(diǎn)，本文進(jìn)一步研究了基于邊界流響應(yīng)矩陣的組件等效和全堆迭代計(jì)算方法。其基本思想是對(duì)組件進(jìn)行等效，但并不是等效為一個(gè)均勻材料，而是利用組件表面出射流與入射流之間的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行等效。在特征值問題計(jì)算過程中，本文采用將組件各群裂變截面都除以堆芯keff的方法，使組件邊界出射流與入射流的耦合關(guān)系為線性關(guān)系，從而將特征值問題轉(zhuǎn)化為固定源問題。這樣只需在全堆迭代前計(jì)算得到各組件的響應(yīng)矩陣，再通過各組件的位置關(guān)系、利用邊界流的傳遞與響應(yīng)在全堆芯范圍內(nèi)進(jìn)行迭代，即可求得堆芯keff以及各個(gè)組件的邊界流，進(jìn)而得到堆芯各處的通量分布。本文基于上述方法編寫了計(jì)算程序，并在二維C5G7MOX基準(zhǔn)例題等計(jì)算模型上進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算，取得了較高的計(jì)算效率和精度。 與其他輸運(yùn)計(jì)算方法相比，響應(yīng)矩陣方法在計(jì)算速度方面可以提高至少兩個(gè)量級(jí)。本文進(jìn)一步研究了在不同網(wǎng)格數(shù)的情況下響應(yīng)矩陣方法的計(jì)算時(shí)間，驗(yàn)證了該方法在計(jì)算速度上的優(yōu)勢(shì)。而組件邊界流展開的近似處理使得該方法在柵元功率分布計(jì)算精度上有待提高，為此本文提出了形狀因子修正方法以及特征響應(yīng)矩陣方法。形狀因子修正方法可以部分改善柵元功率分布精度，而在反射邊界條件下計(jì)算響應(yīng)矩陣的特征響應(yīng)矩陣方法則具有進(jìn)一步的研究潛力。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TL329
【圖文】：

圖 1.1 傳統(tǒng)的反應(yīng)堆堆芯物理計(jì)算流程示意圖元均勻化過程中，首先對(duì)組件內(nèi)各種類型的柵元進(jìn)行等效均化時(shí)，根據(jù)適當(dāng)?shù)膸缀文Ｐ�，�?duì)能群采用多群近似（如 69 的輸運(yùn)計(jì)算方法，求出空間通量分布，并群的同時(shí)進(jìn)行空

柵元幾何等效示意圖

二維C5G7-MOX基準(zhǔn)例題1/4堆芯布置圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2746258