[发明专利]堆芯栅元燃耗特性的重构方法及装置

说明书

本公开属于核电技术领域，具体涉及一种堆芯栅元燃耗特性的重构方法及装置。本公开针对堆芯组件轴向上划分为的每个节块，采用中子扩散模型确定该节块中每个能群的中子通量，以及每个能群的微观截面，并采用调制方法，对堆芯进行栅元级别精细网格的微观燃耗计算，进而更加精准的得到栅元内微观反应率、重要核素核子密度等参数。由于中子扩散模型相较于中子输运模型运算量小，速度快，这样，本公开既能够节省大量计算资源实现高效计算，又能够更加精确的得到栅元内的微观反应率、重要核素核子密度等参数，大大提高了堆芯燃耗特性计算的精确度和效率。

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种堆芯栅元燃耗特性的重构方法及装置。

背景技术

反应堆核设计是反应堆设计的一个重要方面，当前核电反应堆堆芯核设计计算仍采用“两步法”，即先进行组件输运计算，得到组件级别不同燃料深度和各种状态下的均匀化少群参数，堆芯根据实际状态插值少群截面，进行中子扩散计算，得到堆芯中子通量密度、功率分布和各区域核子密度等参数。但是，堆芯输运计算效率较低，目前还未实现广泛的反应堆工程应用。堆芯燃耗特性计算的精确度和效率亟待提高。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种堆芯栅元燃耗特性的重构方法及装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种堆芯栅元燃耗特性的重构方法，所述方法包括：

将堆芯组件在轴向上划分为多个节块；

针对每个节块，根据中子扩散模型确定该节块中每个能群的中子通量，以及每个能群的微观截面；

根据各节块中能群的中子通量，采用调制方法，确定多个第一调制方法模型，每个第一调制方法模型包括中子通量以及坐标之间的映射关系，不同能群对应不同的第一调制方法模型；

针对每个角点，根据该角点的坐标，采用该角点所属能群对应的第一调制方法模型，确定该角点的中子通量；

根据各节块中能群的中子通量、各节块的角点的中子通量，采用调制方法，确定多个第二调制方法模型，每个第二调制方法模型包括中子通量以及坐标之间的映射关系，不同能群对应不同的第二调制方法模型；

在每个节块中，针对每个栅元上位于该节块内的栅元子部，根据该栅元子部的坐标、采用该栅元子部所属能群对应的第二调制方法模型，确定该栅元子部的中子通量；

根据各节块中能群的微观截面，采用调制方法，确定多个第三调制方法模型，每个第三调制方法模型包括微观截面以及坐标之间的映射关系，不同能群对应不同的第三调制方法模型；

在每个节块中，针对每个栅元上位于该节块内的栅元子部，根据该栅元子部的坐标、采用该栅元子部所属能群对应的第三调制方法模型，确定该栅元子部的微观截面；

在每个节块中，针对每个栅元上位于该节块内的栅元子部，根据该栅元子部的中子通量和微观截面，确定该栅元子部的微观反应率，并根据该栅元子部的微观反应率，采用燃耗方程，确定该栅元子部内重要核素的核子密度。

在一种可能的实现方式中，根据各节块中能群的中子通量，采用调制方法，确定多个第一调制方法模型，包括：

根据每个节块中各能群的中子通量，确定该节块的平均中子通量、该节块公共界面的平均中子通量，以及该节块公共界面的中子流密度；

根据与某一相同角点相邻的各节块的平均中子通量、公共界面的平均中子通量、公共界面的中子流密度，采用调制方法，确定多个第一调制方法模型。

在一种可能的实现方式中，根据各节块中能群的中子通量、各节块的角点的中子通量，采用调制方法，确定多个第二调制方法模型，包括：