基于高阶CRAM的燃耗程序开发与验证

发布时间：2024-07-05 16:58

　　本文基于高阶切比雪夫有理近似方法(CRAM)研制了点燃耗程序ICRAM,并内耦合于蒙特卡罗输运程序OpenMC,形成了一套燃耗计算分析程序OPICE。与传统部分分式分解(PFD)形式的CRAM相比,高阶不完全局部分解(IPF)形式的CRAM具有数值稳定性好、计算精度高和步长包容性更好等特点,满足高保真燃耗计算发展的需求。为提高耦合计算精度,OPICE采用了预估-校正和子步法两种耦合策略,支持纯衰变、定通量和定功率3种计算模式。通过OECD/NEA压水堆栅元燃耗基准题和快堆燃耗基准题的验证,程序计算结果与实验值及各参考值吻合良好,初步验证了OPICE的正确性与有效性。

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【部分图文】：

图1OPICE燃耗计算流程图

式中:?real为真实中子通量密度;?static为归一化中子通量密度;Vj为燃耗区j的体积;Ri和Qi分别为核素i的裂变反应率及可利用能。为进一步提高耦合计算精度,OPICE采用了预估-校正和子步法两种耦合策略。同时OPICE还支持点燃耗计算功能,此时OPICE采用精细燃耗数据....

图2IPF和PFD形式计算结果的相对偏差

为评估高阶CRAM的步长包容性,将上述测试例题中UO2燃料棒的冷却时间步长分别取至10、103和106a。OPICE分别采用了16、32、48阶的PFD和IPF形式的CRAM进行计算,核素核子密度截断值取1.0×10-20cm-3,相对偏差及单步计算时间列于表1。由表1可见,....

图3快堆基准题R-z几何结构图

该基准题是OECD/NEA发布的一个二氧化钚燃料的快堆基准题,其计算目标是1个快中子增殖堆的等效模型。该快堆R-z几何结构如图3所示,包括堆芯内部区域、堆芯外部区域、控制棒孔道区域和反射层区域,其中不同富集度的MOX燃料组件被布置在堆芯内、外两个区域。该堆的热功率为1500M....

本文编号：4001245