IP200(Integral PWR 200)是由哈爾濱工程大學(xué)提出初步概念設(shè)計方案的一體化壓水反應(yīng)堆,其在堆芯熱工、蒸汽發(fā)生器等方面已做過較為詳細的研究,但由于該反應(yīng)堆物理設(shè)計方面只是做過二維的設(shè)計計算,并且由于控制棒設(shè)計在機械上存在一定的不合理性,故需進行改進設(shè)計,以用來指導(dǎo)小型堆的研究。本文在首先使用Studvisk公司開發(fā)的基于界面流耦合的碰撞概率法的二維燃耗計算程序HELIOS-1.11對組件的物理特性進行研究,通過分析選出符合設(shè)計要求的燃料組件。并通過分別研究帶有控制棒和可燃毒物組件的物理特性,最終確定可能用于所設(shè)計的反應(yīng)堆中的組件類型。其次通過編寫基于矩形窄通道的熱工單通道模型,提出堆芯的初步設(shè)計方案。由于在擴散計算時需要連續(xù)的截面參數(shù),需要對HELIOS計算出的多種組件截面進行處理,本文為適應(yīng)高燃耗的堆芯計算,提出了分段擬合方法,大幅度提高了截面擬合的計算精度。通過修改REMARK計算程序,使其適用于六角形組件堆芯的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計算,并通過與成熟的設(shè)計軟件進行對比,證明了修改軟件的合理性。并通過將熱工與物理模型相耦合,利用熱工程序為物理提供一個更符合實際情況的溫度和密度分布,...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外小堆發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 板型燃料元件反應(yīng)堆發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 反應(yīng)堆物理設(shè)計計算常用軟件
        1.2.4 堆芯核設(shè)計準(zhǔn)則
    1.3 本論文主要工作
第2章 組件物理特性研究
    2.1 組件少群常數(shù)計算程序介紹
        2.1.1 幾何處理方法
        2.1.2 輸運計算過程
    2.2 幾何模型建立
        2.2.1 HELIOS網(wǎng)格劃分
        2.2.2 組件幾何形狀建模
    2.3 燃料組件設(shè)計
        2.3.1 富集度確定
        2.3.2 組件形式不同對性能的影響
        2.3.3 燃料板數(shù)目不同對組件性能的影響
    2.4 控制棒組件設(shè)計
        2.4.1 材料及幾何尺寸
        2.4.2 控制材料價值
    2.5 可燃毒物組件設(shè)計
        2.5.1 可燃毒物幾何建模
        2.5.2 可燃毒物對無限增殖因子的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 堆芯初步設(shè)計
    3.1 設(shè)計參數(shù)選取
        3.1.1 幾何參數(shù)
        3.1.2 熱工參數(shù)
    3.2 單通道穩(wěn)態(tài)熱工設(shè)計
        3.2.1 相關(guān)參數(shù)計算
        3.2.2 平均通道計算
        3.2.3 熱通道計算
        3.2.4 傳熱計算
    3.3 設(shè)計計算結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 堆芯核設(shè)計及優(yōu)化
    4.1 組件均勻化少群截面處理
        4.1.1 截面擬合方法
        4.1.2 擬合方法改進及驗證
    4.2 堆芯擴散及燃耗計算
        4.2.1 擴散計算模型
        4.2.2 堆芯計算程序驗證
    4.3 控制棒設(shè)計方案
        4.3.1 控制棒布置方案研究
        4.3.2 控制棒提棒方案研究
    4.4 可燃毒物布置方案
    4.5 堆芯設(shè)計方案合理性分析及驗證
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3858608