[发明专利]一种适用于堆芯颗粒分布不确定性分析的三维高效随机排布方法

说明书

本发明涉及核反应堆建模与仿真领域，涉及适用于堆芯颗粒分布不确定性分析的三维高效随机排布方法，步骤如下：一：获取计算参数信息；二：在几何区域内随机生成出所有颗粒位置；三：给几何区域划分网格，把所有颗粒归并到各个网格当中；四：判断颗粒之间是否存在重叠；五：消除颗粒间重叠；六：判断颗粒与边界之间是否存在重叠；七：消除颗粒与边界的重叠；八：重复步骤四到步骤七，直到所有颗粒都消除了重叠情况；步骤九：判断颗粒和几何尺寸，若没达到规定尺寸，则增长颗粒半径，减小几何尺寸，并更新网格内颗粒信息，回到步骤三继续进行。本发明只要获取了堆芯的几何尺寸和燃料颗粒数，即可得出最终的全堆芯模型。

技术领域

本发明涉及核反应堆建模与仿真领域，具体涉及适用于堆芯颗粒分布不确定性分析的三维高效随机排布方法。

背景技术

三维高效随机排布方法通过计算机模拟出颗粒在几何容器内部的真实填充情况，可以快速方便的来研究各种几何形状容器内部的颗粒的随机填充位置、填充率与空隙率、颗粒堆积结构等问题。此外，还可为后续的模拟计算提供相应参数，如颗粒的球流运动，颗粒排布的不确定性分析等。这尤其在核反应堆中燃料颗粒的随机排布不确定性分析中具体重要技术意义。

目前核反应堆建模与计算软件中MCNP(Benoit Forestiera,Joachim Missa,Franck Bernard.Criticality calculations on pebble-bed HTR-PROTEUSconfiguration as a validation for the pseudo-scattering tracking methodimplemented in the MORET5Monte Carlo code.International Conference on thePhysics of Reactors,Interlaken,Switzerland,September 14-19,2008.),Serpent(Ville Rintala,Heikki Suikkanen,Jaakko Modeling of realistic pebblebed reactor geometries using the Serpent Monte Carlo code,Annals of NuclearEnergy,v77,p.223-230,2015.),VSOP，Dragon都有产生燃料颗粒的随机坐标的方法，而颗粒随机排布方法主要有蒙特卡罗移除方法(Monte Carlo Rejection Method)，系统扩展法(Expending System Method)，离散单元法(Discrete Elements Method)等。