铀氢锆动力堆堆芯燃料管理程序包开发及验证
- 格式：pdf
- 大小：260.22 KB
- 文档页数：5
／ 、 ， ，
ｆ 反射层 反射层 反射层 （ ｆ
式中，（ 密度； ＝ ｇ 为 率； Ⅳ０ 为核 ：盆 ｇｇ 损失
ｇ
为 ｇ群不利因子 ； ｇ 为注量 ； 盆为微观吸收
堆堆 芯所 需 的燃 料 组 件 的截 面参数 。而 且 ，此程
２ 程 序 包 开 发
２１ 组件参数计算 ． Ｔ Ｆ Ｐ 是棒状 燃料组 件少 群参 数计算 程 ＰＡ 序 ，采用碰撞几率方法对各类栅元进行多群输 运计算 ，给出组件 内各区的均匀化截面参数 。 然后用 穿透 几率 方法对 组件 进行 二维 输运 计 算 ，得 到组件 的 少群 常数 。Ｔ Ｆ 所 用 群常 数 Ｐ ＡＰ 库 Ｔ ＬＢ是基于库 ＪＮ Ｌ３１ Ｃ Ｎ Ｌ２ ＰＩ Ｅ Ｄ －．、 Ｅ Ｄ － 制作 的【； ４ 该数据库不含氢化锆 中氢以及毒物铒的截 １ 面参数。本文利用 Ｉ Ｅ ０３年公布的 ＷＩ Ａ Ａ ２０ ＭＳ 数据库【 中的相应参数 ，经过格式转换 ，将其 １ 截面参数并人 Ｔ ＬＢ库 中，使之适用于铀氢锆 ＰＩ 元件的参数计算 。 在 Ｔ Ｆ Ｐ程序基础上作适用性调整 ， ＰＡ 使之适 用于新 的截面数据库 ， 用来计算铀氢锆燃料元件 、
的 附 加 区 ， 非 燃 料 棒 栅 元 的 均 匀 化 截 面 应 用
Ｎ（＝ － ）Ｎ（ ， ， ０
砌＝（ Ⅳ ）２ ｌ （ ［） （ ２ Ⅳ一 。 ） ０
Ａ ｌ
Ⅳ（ ） ｆ
Ｔ Ｆ Ｐ程序的区域编辑功能得到。图 １ ＰＡ ａ为反射 层栅元（ 、 水 石墨棒） 的计算模型 ，图 １ 为吸收体 ｂ 栅元（ 控制棒 、脉冲棒 、不锈钢棒） 的计算模型 。 图 中深色 为燃 料 棒栅 元 。
铀氢锆 动 力堆堆芯燃料 管理程序 包开发 及验证
王连杰 ，姚 栋 ，陈炳德
（ 国核动 力研 究设 计 院核反 应 堆 系统设 计 技 术 国家 重 点实 验室 ，成 都 ，６ ０４ ） 中 １０ １
摘要 ： 绍 了基于轻水堆燃料组件参数 计算 程序和堆芯燃料管理程序 开发 的铀 氢锆动力堆堆芯燃 料管 理 介
负温度系数 ，其值可达一１ １ ）１ ℃～，具 （． ． × ０ １ ２ 有很高的固有安全性 。目前 ， ２ 个 国家 已建成 在 ３ ６ 座铀氢锆堆 ，安全运行 ４ 多年。实践证明该 ４ ０ 堆型即可脉冲运行 ， 也可稳态运行 ， 在人员培训 、 实验研究和同位素生产中都起到 了重要作用。 在上世 纪 ８ ０年 代脉冲原型堆 的设计 过程 中，中国核动力研究设计院曾开发 了一套堆芯燃 料管理程序包…。程序包 中快群参数计算程序采 用波尔兹曼输运方程的 Ｂ１ 近似模型 ，逃脱共振 吸收几率由 Ｏ Ｍ 计算 。 Ｚ Ａ 热群参数程序采用碰撞 几率方法求解 同心 圆环几何的 中子积分输运方 程 ，氢化锆 中氢 的散射考虑了晶格效应 ，根据声 子谱模型研制了氢化锆 晶体散射计算程序 Ｓ Ｋ。 Ｔ 堆芯设计计算 采用三 维有限差 分细 网格燃料管 理程序 Ｃ Ｓ Ｇ 该程序包成功地用于西安脉 冲 Ａ Ｆ Ｄ。 堆的设计 ，但 只能计算单棒栅元 ， 无法计算动力
维普资讯
第 ２ ８卷 第 ３期
２ ０ ０ ７
核 动 力 工 程
Ｎｕｃｅ ｒＰｏ ｒＥｎ ｉ ｅ ｉｇ ｌａ ｗｅ ｇ ｎｅ ｒｎ
ＶｌＩ ０ ．２８．ＮＯ． ３ Ｊ ｕｎ． ２ ０ ０ ７
年 ６ 月
文章编号 ：０ ５ ．９ ６２ ０ ）３０ ６ ．５ ２ ８０ ２ （０ ７０ ．０ ８０
王 连 杰 等 ：铀 氢 锆 动 力堆 堆 芯 燃 料 管 理 程 序包 开发 及验 证
６ ９
堆 芯 中按 正 三角 形 布置 。堆 芯栅 元分 为 ３类 ：燃
料棒 、 吸收体和反射层。 堆芯栅元为六角形栅元 ， 进行等效均匀化截面计算 。铀氢锆燃料元件棒用 Ｔ Ｆ Ｐ的单棒栅元模 型计算其参数 ； ＰＡ 非燃料棒栅 元用组件计算模型 ；燃料棒栅元作为超栅元计算
程序包 。采用 西安脉 冲堆 的实测数据 和国外 相关研究设计参数对 其进 行了验证 分析。结 果表 明：本程序包计 算值与西 安脉 冲堆 的实测数 据及 国外设 计参数符合 良好 。 关键 词 ：铀氢锆动力 堆 ；堆芯燃 料管理 ； 程 序包 ；开发 ；验证
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ７ Ｌ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ
计算方法 。 本 文基 于轻水 堆棒状燃料元 件组件参数 计
收 稿 日期 ：２ ０ －８０ ；修 回 日期 ：２ ０－０２ ０ ６０ ．４ ０ ６１－６
具有组件计算模型和栅元计算模 型 ，既可进行数 字计算 ，又可进行栅元参数计算。 铀氢锆研究堆堆芯部件为单棒栅元形式 ，在
维普资讯
控 制棒 元 件 以及 反 射层 的 少群 参数 。Ｔ Ｆ ＰＡＰ程
便。另外 ，铀氢锆动力堆堆芯要求的运行寿期 比 较长 ， 为保证堆芯在如此长的寿期内不出现过高 的寿期初剩余反应性 ，通常在燃料内弥散布置可 燃毒物铒 ，而此程序包无法进行铒的燃耗分析。 为研 究铀 氢 锆动 力 堆 的堆 芯特 ｌ 生，需 要 开发新 的
１ 引 言
由于 铀 氢 锆 燃 料 元 件 堆 芯 具 有 很 大 的瞬 发
算程序 Ｔ Ｆ Ｐ １ ＰＡ １ ２ 和三维有 限差分细网格燃料管理 程 序 ＢＭＦ Ｄｌ，开 发 了铀 氢 锆动 力 堆堆 芯燃 料 Ｇ １ 管理程序包 ，该程序包能够完成铀氢锆燃料组件 参数计算及含铒堆芯的堆芯燃料管理计算 ，同时 也适用于常见的铀氢锆燃料研究堆的堆芯燃料管 理。利用西安脉冲堆的实测数据 以及 国外相关设 计研究的计算数据对该程序包进行 了验证分析 。
ｆ 反射层 反射层 反射层 （ ｆ
式中，（ 密度； ＝ ｇ 为 率； Ⅳ０ 为核 ：盆 ｇｇ 损失
ｇ
为 ｇ群不利因子 ； ｇ 为注量 ； 盆为微观吸收
堆堆 芯所 需 的燃 料 组 件 的截 面参数 。而 且 ，此程
２ 程 序 包 开 发
２１ 组件参数计算 ． Ｔ Ｆ Ｐ 是棒状 燃料组 件少 群参 数计算 程 ＰＡ 序 ，采用碰撞几率方法对各类栅元进行多群输 运计算 ，给出组件 内各区的均匀化截面参数 。 然后用 穿透 几率 方法对 组件 进行 二维 输运 计 算 ，得 到组件 的 少群 常数 。Ｔ Ｆ 所 用 群常 数 Ｐ ＡＰ 库 Ｔ ＬＢ是基于库 ＪＮ Ｌ３１ Ｃ Ｎ Ｌ２ ＰＩ Ｅ Ｄ －．、 Ｅ Ｄ － 制作 的【； ４ 该数据库不含氢化锆 中氢以及毒物铒的截 １ 面参数。本文利用 Ｉ Ｅ ０３年公布的 ＷＩ Ａ Ａ ２０ ＭＳ 数据库【 中的相应参数 ，经过格式转换 ，将其 １ 截面参数并人 Ｔ ＬＢ库 中，使之适用于铀氢锆 ＰＩ 元件的参数计算 。 在 Ｔ Ｆ Ｐ程序基础上作适用性调整 ， ＰＡ 使之适 用于新 的截面数据库 ， 用来计算铀氢锆燃料元件 、
的 附 加 区 ， 非 燃 料 棒 栅 元 的 均 匀 化 截 面 应 用
Ｎ（＝ － ）Ｎ（ ， ， ０
砌＝（ Ⅳ ）２ ｌ （ ［） （ ２ Ⅳ一 。 ） ０
Ａ ｌ
Ⅳ（ ） ｆ
Ｔ Ｆ Ｐ程序的区域编辑功能得到。图 １ ＰＡ ａ为反射 层栅元（ 、 水 石墨棒） 的计算模型 ，图 １ 为吸收体 ｂ 栅元（ 控制棒 、脉冲棒 、不锈钢棒） 的计算模型 。 图 中深色 为燃 料 棒栅 元 。
铀氢锆 动 力堆堆芯燃料 管理程序 包开发 及验证
王连杰 ，姚 栋 ，陈炳德
（ 国核动 力研 究设 计 院核反 应 堆 系统设 计 技 术 国家 重 点实 验室 ，成 都 ，６ ０４ ） 中 １０ １
摘要 ： 绍 了基于轻水堆燃料组件参数 计算 程序和堆芯燃料管理程序 开发 的铀 氢锆动力堆堆芯燃 料管 理 介
负温度系数 ，其值可达一１ １ ）１ ℃～，具 （． ． × ０ １ ２ 有很高的固有安全性 。目前 ， ２ 个 国家 已建成 在 ３ ６ 座铀氢锆堆 ，安全运行 ４ 多年。实践证明该 ４ ０ 堆型即可脉冲运行 ， 也可稳态运行 ， 在人员培训 、 实验研究和同位素生产中都起到 了重要作用。 在上世 纪 ８ ０年 代脉冲原型堆 的设计 过程 中，中国核动力研究设计院曾开发 了一套堆芯燃 料管理程序包…。程序包 中快群参数计算程序采 用波尔兹曼输运方程的 Ｂ１ 近似模型 ，逃脱共振 吸收几率由 Ｏ Ｍ 计算 。 Ｚ Ａ 热群参数程序采用碰撞 几率方法求解 同心 圆环几何的 中子积分输运方 程 ，氢化锆 中氢 的散射考虑了晶格效应 ，根据声 子谱模型研制了氢化锆 晶体散射计算程序 Ｓ Ｋ。 Ｔ 堆芯设计计算 采用三 维有限差 分细 网格燃料管 理程序 Ｃ Ｓ Ｇ 该程序包成功地用于西安脉 冲 Ａ Ｆ Ｄ。 堆的设计 ，但 只能计算单棒栅元 ， 无法计算动力
维普资讯
第 ２ ８卷 第 ３期
２ ０ ０ ７
核 动 力 工 程
Ｎｕｃｅ ｒＰｏ ｒＥｎ ｉ ｅ ｉｇ ｌａ ｗｅ ｇ ｎｅ ｒｎ
ＶｌＩ ０ ．２８．ＮＯ． ３ Ｊ ｕｎ． ２ ０ ０ ７
年 ６ 月
文章编号 ：０ ５ ．９ ６２ ０ ）３０ ６ ．５ ２ ８０ ２ （０ ７０ ．０ ８０
王 连 杰 等 ：铀 氢 锆 动 力堆 堆 芯 燃 料 管 理 程 序包 开发 及验 证
６ ９
堆 芯 中按 正 三角 形 布置 。堆 芯栅 元分 为 ３类 ：燃
料棒 、 吸收体和反射层。 堆芯栅元为六角形栅元 ， 进行等效均匀化截面计算 。铀氢锆燃料元件棒用 Ｔ Ｆ Ｐ的单棒栅元模 型计算其参数 ； ＰＡ 非燃料棒栅 元用组件计算模型 ；燃料棒栅元作为超栅元计算
程序包 。采用 西安脉 冲堆 的实测数据 和国外 相关研究设计参数对 其进 行了验证 分析。结 果表 明：本程序包计 算值与西 安脉 冲堆 的实测数 据及 国外设 计参数符合 良好 。 关键 词 ：铀氢锆动力 堆 ；堆芯燃 料管理 ； 程 序包 ；开发 ；验证
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ７ Ｌ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ
计算方法 。 本 文基 于轻水 堆棒状燃料元 件组件参数 计
收 稿 日期 ：２ ０ －８０ ；修 回 日期 ：２ ０－０２ ０ ６０ ．４ ０ ６１－６
具有组件计算模型和栅元计算模 型 ，既可进行数 字计算 ，又可进行栅元参数计算。 铀氢锆研究堆堆芯部件为单棒栅元形式 ，在
维普资讯
控 制棒 元 件 以及 反 射层 的 少群 参数 。Ｔ Ｆ ＰＡＰ程
便。另外 ，铀氢锆动力堆堆芯要求的运行寿期 比 较长 ， 为保证堆芯在如此长的寿期内不出现过高 的寿期初剩余反应性 ，通常在燃料内弥散布置可 燃毒物铒 ，而此程序包无法进行铒的燃耗分析。 为研 究铀 氢 锆动 力 堆 的堆 芯特 ｌ 生，需 要 开发新 的
１ 引 言
由于 铀 氢 锆 燃 料 元 件 堆 芯 具 有 很 大 的瞬 发
算程序 Ｔ Ｆ Ｐ １ ＰＡ １ ２ 和三维有 限差分细网格燃料管理 程 序 ＢＭＦ Ｄｌ，开 发 了铀 氢 锆动 力 堆堆 芯燃 料 Ｇ １ 管理程序包 ，该程序包能够完成铀氢锆燃料组件 参数计算及含铒堆芯的堆芯燃料管理计算 ，同时 也适用于常见的铀氢锆燃料研究堆的堆芯燃料管 理。利用西安脉冲堆的实测数据 以及 国外相关设 计研究的计算数据对该程序包进行 了验证分析 。
