一种计算快中子堆组件轴向肿胀效应的方法

摘要

一种计算快中子堆组件轴向肿胀效应的方法，包含以下步骤：1、将输运计算网格与燃耗计算网格分离，输运计算网格在整个计算中保持不变，而燃耗计算网格随着燃料组件轴向肿胀保持相同比例的增长；2、基于变分节块方法，构造出中子输运方程解的弱形式，节块中截面是与空间位置相关的函数，使得输运计算节块内部允许出现多种材料；3、利用球谐函数以及空间正交多项式将通量展开，采用响应矩阵方法求解通量展开矩，从而获得各个节块的通量分布；4、根据燃耗节块的平均功率计算出该节块的燃耗深度，根据燃耗插值得到燃耗节块的均匀化截面，根据组件轴向伸长量调整燃耗节块内部的均匀化截面，进而得到计算节块内的所需要的非均匀截面。

主权项

一种计算快中子堆组件轴向肿胀效应的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，对求解区域进行网格划分，径向上一个六角形组件为一个节块，轴向上根据具体问题划分若干网格，与传统方法不同之处在于轴向上的计算网格分为输运计算网格与燃耗网格，在燃耗初期，两套计算网格重合，随着燃耗的变化，燃料组件轴向伸长，输运计算网格保持不变，而燃耗网格随着组件轴向伸长而变长，输运计算网格内材料不是均匀的，而燃耗网格内材料是均匀的；步骤二，基于变分节块方法VNM，在求解区域建立全局泛函，构造出三维偶对称形式中子输运方程解的弱形式，节块局部泛函中的截面不是均匀的常数，而是与空间位置相关的函数，这使得输运计算节块内部允许出现多种材料；步骤三，利用球谐函数以及空间正交多项式将六角形节块内部的偶通量以及交界面处的拉格朗日乘子项展开，带入泛函中并对展开矩求导即得到展开矩的线性代数方程组，采用响应矩阵方法以及四色棋盘扫描算法求解通量展开矩，从而获得各个节块的通量分布，这时求解出燃耗节块的平均功率；步骤四，根据燃耗节块的平均功率能够计算出该节块的燃耗深度，根据燃耗插值得到燃耗节块的均匀化截面，根据组件轴向伸长量调整燃耗节块内部的均匀化截面，进而得到计算节块内的所需要的非均匀截面。