实验快堆堆芯物理实时仿真研究

发布时间：2021-04-02 08:05

　　作为先进的第四代堆型,快堆可以增殖易裂变核燃料,提高铀资源利用率,同时还可以嬗变热堆中产生的次锕系元素,本身又具有良好的安全性,因此快堆是核能可持续发展的重要保证。仿真技术具有安全、经济、高效等特点,已被广泛应用在核能领域,可以为反应堆的运行分析、人员培训提供一种安全经济的研究方法。但是,快堆仿真技术的研究在国内还很少。本文正是基于以上几点,以中国实验快堆为研究对象,对快堆堆芯物理进行实时仿真模型研究。首先,本文建立了中国实验快堆堆芯物理实时仿真模型,该模型包括多群中子扩散时-空动力学方程组、幅值函数计算方程、功率计算方程和反应性计算方程等。该模型的求解采用粗网节块方法,由于引入改进的准静态近似,中子通量可以表示成形状函数与幅值函数的乘积形式,简化了方程的求解。形状函数的计算采用改进的交替方向迭代法,幅值函数采用点堆动力学模型进行计算。本文还推导了六角形组件情况下中子扩散时-空动力学方程中的泄漏项差分形式。其次,本文利用HELIOS软件对实验快堆堆芯进行二维建模,求解出多个工况下的组件均匀化截面参数。由于模型中考虑了燃料温度、冷却剂温度及燃耗对反应截面的影响,因此本文对产生截面参数的拟... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１平衡态堆芯装载布置??

２丄２．３堆芯组件??ＣＥＦＲ堆芯组件包括燃料组件、控制棒组件、钢反射层组件、碳化硼屏蔽组件和中??子源组件。所有堆芯组件外形和尺寸均相同，组件为六角形，外对边距为５９ｍｍ。??（１）燃料组件??燃料组件由操作头、六角形外套管、管脚、燃料棒束和上屏蔽段组成。每个燃料组??件装有６１根燃料棒，燃料棒用不锈钢绕丝定位。燃料棒以正三角形排列，棒心距为７ｍｍ。??在燃料棒内燃料芯块的上、下两端以外分别装有ｌ〇〇ｍｍ和２５０ｍｍ的用贫化二氧化铀制??造的芯块，构成轴向转换区。燃料芯块中心有１．６ｍｍ的中心孔，而转换区无中心孔，??燃料芯块和转换区材料芯块装入同一包壳内。??（２）控制棒组件??控制棒组件有三种类型，即：调节棒、补偿棒和安全棒。其结构基本相同，仅中子??吸收材料Ｂ－１０的含量和管脚内部结构尺寸不同。安全棒和补偿棒采用Ｂ－１０富集度为??９２％的Ｂ４Ｃ作为中子吸收材料，调节棒采用含天然硼的Ｂ４Ｃ作为中子吸收材料。控制棒??

实验快堆堆芯物理实时仿真工作总体流程图


本文编号：3114920