[发明专利]一种压水堆燃料组件的核热耦合仿真方法

摘要

本发明提供的是压水堆燃料组件的核热耦合仿真方法。建立中子输运计算网格模型；建立热工水力程序计算网格模型；建立一一对应的网格映射方案，开发传递接口；制作少群参数关系式；获得燃料组件的功率分布；将燃料组件的功率分布传递给热工子通道计算程序网格；得到各网格的冷却剂、包壳及燃料棒温度；得到燃料棒网格温度分布函数及燃料棒网格积分平均后的温度；将冷却剂温度和积分平均后的燃料棒温度传递至三维中子输运计算程序，计算燃料组件的功率分布；判定冷却剂温度、燃料棒温度及功率分布是否达到收敛标准。本发明避免了由于网格差异导致的误差；解决了由于网格内温度梯度变化大，导致网格中心点温度不能准确表示网格平均温度而引入的误差。

主权项

1.一种压水堆燃料组件的核热耦合仿真方法，其特征是：(1)根据仿真对象的几何参数，使用基于特征线方法的三维中子输运计算程序建立精细化的中子输运计算网格模型；(2)根据仿真对象的几何参数及所述中子输运计算网格模型，使用热工水力子通道程序建立具有与三维中子输运程序网格平源区一一对应的热工水力程序计算网格模型；(3)以所述中子输运计算网格模型与所述热工水力程序计算网格模型为基础建立一一对应的网格映射方案，开发物理‑热工耦合接口完成中子输运计算程序与热工水力子通道程序间的冷却剂温度、燃料温度和燃料棒功率传递；(4)使用组件计算程序计算各离散工况点的组件少群参数，通过拟合法制作少群参数关系式；(5)利用所述少群参数关系式计算当前状态的少群参数，使用三维中子输运计算程序，获得燃料组件的功率分布；(6)使用步骤(3)获得的物理‑热工耦合接口将步骤(5)获得的燃料组件的功率分布传递给热工子通道计算程序网格；(7)使用热工水力子通道程序根据步骤(6)获得的功率分布作为物理边界，计算得到各网格的冷却剂、包壳及燃料棒温度；(8)通过得到的燃料棒温度，利用最小二乘拟合法在各扇形区域进行温度分布函数拟合，并利用温度分布函数在燃料棒网格内进行积分平均，得到各网格积分平均后的温度；(9)调用物理‑热工耦合接口将步骤(7)中的冷却剂温度和步骤(8)中积分平均后的燃料棒温度传递至三维中子输运计算程序，并使用物理程序计算燃料组件的功率分布；(10)调用物理‑热工耦合接口对所有网格进行遍历，判定冷却剂温度、燃料棒温度及功率分布是否均达到收敛标准，如果达到收敛标准则完成耦合计算，如果不收敛则返回至步骤(5)重复迭代直至判定收敛。