作為先進(jìn)的第四代堆型,快堆可以增殖易裂變核燃料,提高鈾資源利用率,同時(shí)還可以嬗變熱堆中產(chǎn)生的次錒系元素,本身又具有良好的安全性,因此快堆是核能可持續(xù)發(fā)展的重要保證。仿真技術(shù)具有安全、經(jīng)濟(jì)、高效等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用在核能領(lǐng)域,可以為反應(yīng)堆的運(yùn)行分析、人員培訓(xùn)提供一種安全經(jīng)濟(jì)的研究方法。但是,快堆仿真技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)還很少。本文正是基于以上幾點(diǎn),以中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆為研究對(duì)象,對(duì)快堆堆芯物理進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真模型研究。首先,本文建立了中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆堆芯物理實(shí)時(shí)仿真模型,該模型包括多群中子擴(kuò)散時(shí)-空動(dòng)力學(xué)方程組、幅值函數(shù)計(jì)算方程、功率計(jì)算方程和反應(yīng)性計(jì)算方程等。該模型的求解采用粗網(wǎng)節(jié)塊方法,由于引入改進(jìn)的準(zhǔn)靜態(tài)近似,中子通量可以表示成形狀函數(shù)與幅值函數(shù)的乘積形式,簡(jiǎn)化了方程的求解。形狀函數(shù)的計(jì)算采用改進(jìn)的交替方向迭代法,幅值函數(shù)采用點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。本文還推導(dǎo)了六角形組件情況下中子擴(kuò)散時(shí)-空動(dòng)力學(xué)方程中的泄漏項(xiàng)差分形式。其次,本文利用HELIOS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)快堆堆芯進(jìn)行二維建模,求解出多個(gè)工況下的組件均勻化截面參數(shù)。由于模型中考慮了燃料溫度、冷卻劑溫度及燃耗對(duì)反應(yīng)截面的影響,因此本文對(duì)產(chǎn)生截面參數(shù)的擬... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１平衡態(tài)堆芯裝載布置??

２丄２．３堆芯組件??ＣＥＦＲ堆芯組件包括燃料組件、控制棒組件、鋼反射層組件、碳化硼屏蔽組件和中??子源組件。所有堆芯組件外形和尺寸均相同，組件為六角形，外對(duì)邊距為５９ｍｍ。??（１）燃料組件??燃料組件由操作頭、六角形外套管、管腳、燃料棒束和上屏蔽段組成。每個(gè)燃料組??件裝有６１根燃料棒，燃料棒用不銹鋼繞絲定位。燃料棒以正三角形排列，棒心距為７ｍｍ。??在燃料棒內(nèi)燃料芯塊的上、下兩端以外分別裝有ｌ〇〇ｍｍ和２５０ｍｍ的用貧化二氧化鈾制??造的芯塊，構(gòu)成軸向轉(zhuǎn)換區(qū)。燃料芯塊中心有１．６ｍｍ的中心孔，而轉(zhuǎn)換區(qū)無(wú)中心孔，??燃料芯塊和轉(zhuǎn)換區(qū)材料芯塊裝入同一包殼內(nèi)。??（２）控制棒組件??控制棒組件有三種類(lèi)型，即：調(diào)節(jié)棒、補(bǔ)償棒和安全棒。其結(jié)構(gòu)基本相同，僅中子??吸收材料Ｂ－１０的含量和管腳內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸不同。安全棒和補(bǔ)償棒采用Ｂ－１０富集度為??９２％的Ｂ４Ｃ作為中子吸收材料，調(diào)節(jié)棒采用含天然硼的Ｂ４Ｃ作為中子吸收材料。控制棒??

實(shí)驗(yàn)快堆堆芯物理實(shí)時(shí)仿真工作總體流程圖


本文編號(hào)：3114920