基于多核素多节点的活化腐蚀产物源项的数值计算研究
发布时间：2020-12-06 06:02
在正常运行工况下,活化腐蚀产物（ACPs）是水冷反应堆主回路的重要放射性来源,对反应堆的屏蔽设计、人员保护和事故分析都有重要影响,因此准确计算活化腐蚀产物在主冷却回路中随时间的变化和空间分布具有重要的理论和实践意义。反应堆活化腐蚀产物在主回路中的产生和迁移是一个非常复杂的过程,相关源项计算分析涉及对多核素、多级核反应、多节点的耦合计算,其数学本质是求解大规模、强刚性、非线性常微分方程组,这是本文需要解决的核心问题。本文基于华北电力大学IRPS实验室开发的CATE程序开展研究,该程序应用的计算模型存在核素种类（100多种）、节点数目（3个节点）、计算方法（解析法）受限制的问题,计算精度和工程适用性有待提高。本文首先研究了活化腐蚀产物在反应堆主回路中的主要行为,包括腐蚀、溶解、沉积、活化、衰变等,明确相关系数的计算过程。然后通过前处理中EAF-2007数据库的读取和活化腐蚀矩阵的构建来实现多核素的计算,通过理论模型的分析研究,把一回路按照不同的条件分为更精细的区域来实现多节点计算。在考虑多核素和多节点后,活化腐蚀计算也就成了大规模、强刚性、非线性的常微分方程组求解问题,这是之前线性链解析方...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１腐蚀产物的产生机理??
??图２－２活化腐蚀产物迁移机理??２．２活化腐蚀产物计算模型??２．２．１三节点模型??三节点模垫，顾名思义，模型将回路划分为三个节点，由于冷却剂流速很快，??所以将冷却剂整体作为一个节点，将回路中管壁受中子辐照的不同分为辐照区和??非辐照区管壁。模型做了一定的假设，将回路中的物质形态分为固态和液态，固??态中不区分氧化层和沉积层，液态中也不区分离子和颗粒，在物质输运过程中主??要采用了浓度差驱动原理。如图２－３所示。图２－４给出了三节点模型中物质交换??的方式，实现了对活化腐蚀产物沿空间分布的模拟分析［３７］。??ｐ、非辐照区宵壁???ｆ?＇?—?一?１??１：?Ｉ???＼??过滤器??，：擺??＞：：ｆ??＿＿＿＿＿＿＿■丨丨丨丨丨丨丨??图２－３三节点模型示意图??９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]典型压水堆运行工况下活化腐蚀产物及剂量率计算分析[J]. 李璐,张君南,张竞宇,陈义学. 核科学与工程. 2018(04)
[2]压水堆核电厂正常运行裂变产物源项框架研究[J]. 刘新华,方岚,祝兆文. 辐射防护. 2015(03)
[3]基于切比雪夫有理近似法的燃耗程序开发[J]. 韩文静,张竞宇,刘建征,陈义学. 核动力工程. 2014(S2)
[4]压水堆一回路冷却剂活化腐蚀产物钴银锑[J]. 许明霞. 核安全. 2012(01)
[5]压水堆核电站一回路活化腐蚀产物源项控制措施探讨[J]. 方岚,徐春艳,刘新华,吴浩. 辐射防护. 2012(01)
[6]核电厂实施辐射防护最优化设计中腐蚀产物源项降低的探讨[J]. 岳会国,刘森林,马吉增. 中国辐射卫生. 2009(04)
[7]秦山核电二期工程反应堆及反应堆冷却剂系统源项计算分析[J]. 张传旭. 核动力工程. 2003(S1)
[8]关于求解常微分方程的具有参数的一类预估—校正方法[J]. 徐洪义,王长富. 南京大学学报(自然科学版). 1986(04)
博士论文
[1]水冷反应堆主回路腐蚀产物活化及迁移模型的研究[D]. 李璐.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]水冷反应堆腐蚀产物输运模型中关键参数的计算方法研究[D]. 付玉.华北电力大学(北京) 2017
[2]聚变堆活化腐蚀产物源项数据库开发及参数灵敏性分析[D]. 宋文.华北电力大学(北京) 2016
[3]大亚湾、岭澳核电站一回路辐射源项调查及控制技术的研究[D]. 傅鹏轩.上海交通大学 2009
[4]主回路活化腐蚀产物释放与净化的优化控制[D]. 高惠斌.上海交通大学 2008
本文编号：2900862
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１腐蚀产物的产生机理??
??图２－２活化腐蚀产物迁移机理??２．２活化腐蚀产物计算模型??２．２．１三节点模型??三节点模垫，顾名思义，模型将回路划分为三个节点，由于冷却剂流速很快，??所以将冷却剂整体作为一个节点，将回路中管壁受中子辐照的不同分为辐照区和??非辐照区管壁。模型做了一定的假设，将回路中的物质形态分为固态和液态，固??态中不区分氧化层和沉积层，液态中也不区分离子和颗粒，在物质输运过程中主??要采用了浓度差驱动原理。如图２－３所示。图２－４给出了三节点模型中物质交换??的方式，实现了对活化腐蚀产物沿空间分布的模拟分析［３７］。??ｐ、非辐照区宵壁???ｆ?＇?—?一?１??１：?Ｉ???＼??过滤器??，：擺??＞：：ｆ??＿＿＿＿＿＿＿■丨丨丨丨丨丨丨??图２－３三节点模型示意图??９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]典型压水堆运行工况下活化腐蚀产物及剂量率计算分析[J]. 李璐,张君南,张竞宇,陈义学. 核科学与工程. 2018(04)
[2]压水堆核电厂正常运行裂变产物源项框架研究[J]. 刘新华,方岚,祝兆文. 辐射防护. 2015(03)
[3]基于切比雪夫有理近似法的燃耗程序开发[J]. 韩文静,张竞宇,刘建征,陈义学. 核动力工程. 2014(S2)
[4]压水堆一回路冷却剂活化腐蚀产物钴银锑[J]. 许明霞. 核安全. 2012(01)
[5]压水堆核电站一回路活化腐蚀产物源项控制措施探讨[J]. 方岚,徐春艳,刘新华,吴浩. 辐射防护. 2012(01)
[6]核电厂实施辐射防护最优化设计中腐蚀产物源项降低的探讨[J]. 岳会国,刘森林,马吉增. 中国辐射卫生. 2009(04)
[7]秦山核电二期工程反应堆及反应堆冷却剂系统源项计算分析[J]. 张传旭. 核动力工程. 2003(S1)
[8]关于求解常微分方程的具有参数的一类预估—校正方法[J]. 徐洪义,王长富. 南京大学学报(自然科学版). 1986(04)
博士论文
[1]水冷反应堆主回路腐蚀产物活化及迁移模型的研究[D]. 李璐.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]水冷反应堆腐蚀产物输运模型中关键参数的计算方法研究[D]. 付玉.华北电力大学(北京) 2017
[2]聚变堆活化腐蚀产物源项数据库开发及参数灵敏性分析[D]. 宋文.华北电力大学(北京) 2016
[3]大亚湾、岭澳核电站一回路辐射源项调查及控制技术的研究[D]. 傅鹏轩.上海交通大学 2009
[4]主回路活化腐蚀产物释放与净化的优化控制[D]. 高惠斌.上海交通大学 2008
本文编号：2900862
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