發(fā)布時間：2022-02-04 20:34

　　為了在壓水堆（PWR）中限制控制棒尖齒效應(yīng),燃料管理計算程序系統(tǒng)NECP-Bamboo中的變分節(jié)塊法（VNM）在之前的工作中通過將截面用分片多項式展開,具備了處理非均勻截面的能力。但半插的控制棒同時在節(jié)塊表面帶來了非均勻的不連續(xù)因子（DF）。本文提出了一個可以完全解決這個問題的方案。首先,通過包含非均勻不連續(xù)因子的表面積分將非均勻不連續(xù)因子顯式地表達在變分節(jié)塊法的泛函中,然后用分片多項式展開不連續(xù)因子,使其出現(xiàn)在響應(yīng)矩陣的構(gòu)建中。與現(xiàn)有的再均勻化方法相比,BEAVRS基準題的數(shù)值結(jié)果表明,含非均勻不連續(xù)因子的非均勻變分節(jié)塊法可以消除控制棒尖齒效應(yīng),同時獲得更準確的功率分布。 

【文章來源】：核動力工程. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

BEAVRS基準題堆芯布置Fig.1LayoutofBEAVRSBenchmark

寤?椒�、应用矞o??蜃擁囊晃?竿???體積權(quán)重方法（FMFD）、自適應(yīng)網(wǎng)格方法（含不連續(xù)因子）以及FE非均勻變分節(jié)塊法（不連續(xù)因子由通量體積權(quán)重方法獲得）與本文所提目標方法進行比較。參考解來自于使用細網(wǎng)的NECP-Violet計算得到。圖2和圖3為D組控制棒和迭步控制棒的微分價值曲線，本文所提目標方法表現(xiàn)明顯好于FE非均勻變分節(jié)塊法以及其他再均勻化方法，并且和自適應(yīng)網(wǎng)格方法一樣完全消除了控制棒尖齒效應(yīng)。表1為各方法所用計算時間的比例，其中以通量體積權(quán)重方法所消耗圖2D組控制棒微分價值Fig.2ControlRodDifferentialWorthfortheDBank圖3迭步控制棒微分價值Fig.3ControlRodDifferentialWorthforOverlappingBankMovement表1各方法計算時間對比Tab.1ComparisonofCalculationTimeofEachMethod方法時間比例通量體積權(quán)重方法1.0近似通量體積權(quán)重方法~1.2FMFD~1.8自適應(yīng)網(wǎng)格方法~1.8FE非均勻變分節(jié)塊法~1.0本文方法~1.0時間作為標準1�？梢钥闯�，完全消除控制棒尖齒效應(yīng)的2種方法中，本文所提目標方法不會增加額外的計算時間，而自適應(yīng)網(wǎng)格方法則會增加80%的計算時間。3結(jié)論作為NECP-Bamboo的擴散求解模塊，NECP-Violet開發(fā)了含有非均勻不連續(xù)因子的非均勻變分節(jié)塊法。本文在節(jié)塊中子通量密度、表面凈中子流密度和截面通過分片多項式展開之外，將不連續(xù)因子也用分片多項式展開，并將其顯式地加入到為每個節(jié)塊建立的泛函中的Lagrange乘子項中。BEAVRS基準題熱態(tài)零功率的數(shù)值結(jié)果表明，含非均勻不連續(xù)因子的非均勻變分節(jié)塊法可以完全消除控制棒尖齒效應(yīng)。參考文獻：[1]LIYZ,ZHANGB,HEQM,et

0，中子通量密度和中子源項徑向展開階數(shù)為7階，中子流展開階數(shù)為2階。含有控制棒的非均勻節(jié)塊由2個獨立的均勻（均勻截面以及均勻不連續(xù)因子）部分構(gòu)成，即一部分含有控制棒，另一部分不含控制棒。作為對比，將包括通量體積權(quán)重方法、近似通量體積方法、應(yīng)用不連續(xù)因子的一維細網(wǎng)通量體積權(quán)重方法（FMFD）、自適應(yīng)網(wǎng)格方法（含不連續(xù)因子）以及FE非均勻變分節(jié)塊法（不連續(xù)因子由通量體積權(quán)重方法獲得）與本文所提目標方法進行比較。參考解來自于使用細網(wǎng)的NECP-Violet計算得到。圖2和圖3為D組控制棒和迭步控制棒的微分價值曲線，本文所提目標方法表現(xiàn)明顯好于FE非均勻變分節(jié)塊法以及其他再均勻化方法，并且和自適應(yīng)網(wǎng)格方法一樣完全消除了控制棒尖齒效應(yīng)。表1為各方法所用計算時間的比例，其中以通量體積權(quán)重方法所消耗圖2D組控制棒微分價值Fig.2ControlRodDifferentialWorthfortheDBank圖3迭步控制棒微分價值Fig.3ControlRodDifferentialWorthforOverlappingBankMovement表1各方法計算時間對比Tab.1ComparisonofCalculationTimeofEachMethod方法時間比例通量體積權(quán)重方法1.0近似通量體積權(quán)重方法~1.2FMFD~1.8自適應(yīng)網(wǎng)格方法~1.8FE非均勻變分節(jié)塊法~1.0本文方法~1.0時間作為標準1�？梢钥闯�，完全消除控制棒尖齒效應(yīng)的2種方法中，本文所提目標方法不會增加額外的計算時間，而自適應(yīng)網(wǎng)格方法則會增加80%的計算時間。3結(jié)論作為NECP-Bamboo的擴散求解模塊，NECP-Violet開發(fā)了含有非均勻不連續(xù)因子的非均勻變分節(jié)塊法。本文在節(jié)塊中子通量密度、表面凈中子流密度和截面通過分片多項式展開之

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于非均勻變分節(jié)塊法的pin-by-pin計算加速算法研究[J]. 張滕飛,吳宏春,曹良志,李云召,劉曉晶,熊進標,柴翔.  原子能科學技術(shù). 2019(07)
[2]變分節(jié)塊法求解中子擴散方程[J]. 王永平,吳宏春,李云召.  現(xiàn)代應(yīng)用物理. 2014(03)



本文編號：3613896