核反应堆堆芯功率分布数值模拟

发布时间：2021-08-18 02:16

　　在核反应堆设计中通常采用有限差分方法对扩散方程求解,但由于其边界条件反照率的选取带有很多经验因子,无法得到精确的解析解。针对以上问题,采用节块法的一种边界条件,利用Matlab编程数值求解反应堆堆芯二群中子扩散方程。分析了1/4反应堆堆芯内数值计算中子通量密度的划分节块依据,综合边界条件研究了堆芯不同位置处节块的具体差分方程形式以及相关系数计算表达式,讨论了扩散方程组系数矩阵的具体构造形式,通过编程构造方程组系数矩阵结合SOR迭代法以及乘幂法进行内外迭代对堆芯中子通量密度进行数值模拟。分析表明,计算结果基本合理,程序收敛迅速。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

第4次计算Keff收敛过程

表1中界面AB等按照图1对应，其中，BCA,BCB分别为利用第一种和第二种方法得到的反照率数值解。在编制计算程序的过程中，对反照率边界条件进行进一步简化，综合考虑补充边界节点代数方程的方法和附加源项法[9]，假设在反射层中与堆芯紧邻处添加节点，且该节块内的系数与堆芯相同，同时假设其中子通量密度Φr与该紧邻堆芯节块内中子通量密度Φr关系为:

式(3)为普遍情况下节块的差分方程。对于元胞1，即1～8号组件第1层节块，上表面需要考虑全反射边界条件，第150个节块即(1,150)号节块，则还要考虑反照率边界条件。式(3)中各项系数如下所示:

【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核反应堆控制棒价值特性的MC模拟[J]. 谢明亮,于雷,陈玉清.  兵器装备工程学报. 2016(03)

博士论文
[1]中子输运方程特征线解法及嵌入式组件均匀化方法的研究[D]. 汤春桃.上海交通大学 2009



本文编号：3348990