[发明专利]一种压水堆pin-by-pin计算少群常数参数化方法

说明书

一种压水堆少群常数参数化方法，包括以下步骤：1、选择状态参数；2、对状态参数进行分段处理；3、组合状态参数；4、确定状态参数拟合阶数。本发明采用最小二乘拟合，通过对状态参数的选择、状态参数分段、状态参数的组合和拟合阶数的选取等进行优化，提高参数化的精度和效率。

技术领域

本发明涉及核反应堆堆芯设计和安全领域，具体涉及一种压水堆pin-by-pin计算少群常数参数化方法。

背景技术

“两步法”是目前普遍应用于反应堆物理分析计算中的一种方法。

对全堆芯直接进行中子学计算非常不易，目前在堆芯物理设计和燃料管理计算中，主要是采用均匀化方法，通过一次或者多次用一种等效的均匀介质代替一定范围内的非均匀介质来逐步简化、逐步计算。传统的压水堆物理计算方法是在组件范围内进行一次均匀化，然后计算由均匀化的组件构成的堆芯，可称之为传统两步法。全堆芯逐棒计算是传统方法的改进，仅在栅元范围内进行一次均匀化，然后直接计算由均匀化的栅元构成的全堆芯，称作pin-by-pin计算(全堆芯逐棒计算)。与传统的两步步法相比，全堆芯逐棒计算的方案可以不必考虑组件计算时无法考虑到的组件在堆芯位置而带来的误差。而且，这样的计算方案可以直接求出单棒功率，便于堆芯燃料管理计算和相应的安全分析。

根据燃料组件计算给出的pin状态参数(包括燃耗深度、燃料温度、慢化剂温度、慢化剂密度、有无控制棒等)与pin少群常数(总截面、吸收截面、裂变截面和散射截面等)的离散对应关系计算生成以表格或多项式形式储存的可供堆芯计算使用的少群常数库的过程，称为群常数接口处理，又叫少群常数参数化。传统的两步法采用组件少群常数参数化，而pin-by-pin计算需要对每个pin进行参数化，状态参数的选择、状态参数的组合和拟合阶数的选取等都不相同。如果继续沿用组件的少群常数参数化方式，既会降低精度，又会浪费计算时间和计算机储存。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，这种压水堆pin-by-pin计算少群常数参数化方法，采用最小二乘拟合，通过对状态参数的选择、状态参数分段、状态参数的组合和拟合阶数的选取等进行优化，提高参数化的精度和效率。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案予以实施：

一种压水堆pin-by-pin计算少群常数参数化方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：选择状态参数：pin-by-pin少群常数参数化需要对组件里的pin即棒进行区别，不同的棒有各自的特点，在考虑燃耗Bu和燃料温度Tf时需要与燃料棒进行区别；而全部棒都会受到慢化剂的影响，所以状态参数都要包括硼浓度CB和慢化剂温度Tm；最终确定了以下状态参数选择方法：

对于燃料棒包括燃料成分主要是钚的MOX组件和燃料成分主要是铀的UOX组件，因为会燃耗，所以状态参数必须包括燃耗Bu、硼浓度CB、燃料温度Tf和慢化剂温度Tm；

对于可燃毒物棒，可燃毒物棒分为两种：IFBA即带燃料涂层的可燃毒物和硼玻璃；IFBA含燃料，要燃耗，状态参数需要包括燃耗Bu和燃料温度Tf；硼玻璃不含燃料，但是组件计算的过程中会对硼进行燃耗，所以状态参数也需要包括燃耗Bu和燃料温度Tf；综上，可燃毒物pin状态参数必须包括燃耗Bu、硼浓度CB、燃料温度Tf和慢化剂温度Tm；