[发明专利]基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法及装置

权利要求书

1.一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：对核反应堆堆芯建模，生成输运扫描的特征线段信息；

S2：进行所述特征线段信息的特征值外迭代，并根据粗网有限差分加速模型CMFD计算得到轴向泄漏项和径向泄漏项；

S3：根据所述轴向泄漏项和径向泄漏项，直接对核反应堆堆芯的三维中子输运方程进行泄漏项分割处理，选取泄漏项分割源项与泄漏项分割通量；

S4：根据三维泄漏项分割处理后的三维中子输运方程，得到二维中子输运方程和一维中子输运方程，并分别进行二维、一维扫描计算；

S5：根据所述二维、一维扫描计算得到的流与通量，进行粗网有限差分加速模型CMFD计算处理，判断所述特征值外迭代是否收敛，若不收敛，则转至步骤S2继续下一步源迭代，并且计算中采用上一次迭代中求得特征值，直至特征值、裂变率收敛，就能够得到核反应堆三维中子通量；

步骤S3中根据所述轴向泄漏项和径向泄漏项，直接对核反应堆堆芯的三维中子输运方程进行泄漏项分割处理，得到的三维中子输运方程表达式如下：

式中，Σ_L,g(r)ψ_g,m(r)为泄漏项分割源项，ψ_g,m(r)为泄漏项分割通量；m表示角度，g表示能群，r为三维空间位置，Q_g为总源项。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法，其特征在于，步骤S2中进行所述特征线段信息的特征值外迭代，包括：

在每一迭代步中先后进行一维中子输运方程计算、二维中子输运方程计算、粗网有限差分加速模型CMFD计算，并根据粗网有限差分加速模型CMFD判断迭代特征值与裂变率收敛性。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法，其特征在于，所述轴向泄漏项根据如下二维中子输运方程式计算得到，所述二维中子输运方程式为：

式中，m表示角度，g表示能群；为(x,y)位置处方向m能群g的轴向泄漏项；

所述径向泄漏项根据如下一维中子输运方程式计算得到，所述二维中子输运方程式为：

式中，为i,j棒位置z高度处方向m能群g的径向泄漏项。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法，其特征在于，步骤S3中选取的所述泄漏项分割源项为二维、一维计算区域最负源项；所述泄漏项分割通量为棒内平均角通量。

5.一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取装置，其特征在于，该装置支持如权利要求1至4中任意一项所述的一种基于三维泄漏项分割的核反应堆中子通量获取方法，该装置包括：

获取单元，获取反应堆堆芯信息，对核反应堆堆芯建模，生成输运扫描的特征线段信息；

第一处理单元，进行所述特征线段信息的特征值外迭代，并根据粗网有限差分加速模型CMFD计算得到轴向泄漏项和径向泄漏项；

第二处理单元，根据所述轴向泄漏项和径向泄漏项，直接对核反应堆堆芯的三维中子输运方程进行泄漏项分割处理，选取泄漏项分割源项与泄漏项分割通量；

第三处理单元，根据三维泄漏项分割处理后的三维中子输运方程，得到二维中子输运方程和一维中子输运方程，并分别进行二维、一维扫描计算；

解析单元，根据所述二维、一维扫描计算得到的流与通量，进行粗网有限差分加速模型CMFD计算处理，判断所述特征值外迭代是否收敛，若不收敛，则转至所述第一处理单元继续迭代，并且计算中采用上一次迭代中求得特征值，直至特征值、裂变率收敛，得到核反应堆三维中子通量；

输出单元，输出所述核反应堆三维中子通量；

所述第二处理单元中根据所述轴向泄漏项和径向泄漏项，直接对核反应堆堆芯的三维中子输运方程进行泄漏项分割处理，得到的三维中子输运方程表达式如下：

式中，Σ_L,g(r)ψ_g,m(r)为泄漏项分割源项，ψ_g,m(r)为泄漏项分割通量；m表示角度，g表示能群，r为三维空间位置，Q_g为总源项。