子通道程序不確定性分析研究.pdf

1、子通道程序可以較全面細(xì)致的模擬堆芯中的熱工水力現(xiàn)象,是計(jì)算反應(yīng)堆堆芯熱工水力過程現(xiàn)象的通用工具之一,在輕水堆中得到廣泛應(yīng)用,對(duì)于電廠安全分析具有很重要的地位。然而,程序的計(jì)算結(jié)果往往會(huì)受到計(jì)算誤差的影響,帶有較大的不確定性。不確定性的大小對(duì)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信度有著重要的影響。現(xiàn)有較成熟的不確定性分析方法,大多針對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行分析計(jì)算,很少對(duì)子通道程序進(jìn)行分析計(jì)算。因此,開展子通道程序的不確定性分析十分必要。
　　本文首先對(duì)不確

2、定分析方法的數(shù)學(xué)原理進(jìn)行了闡述,對(duì)子通道程序的不確定性以及敏感性計(jì)算等過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)、程序的開發(fā)以及簡單的驗(yàn)證;其次,對(duì)子通道程序的計(jì)算模型和邊界條件進(jìn)行簡單的評(píng)估,并挑選出對(duì)空泡份額計(jì)算結(jié)果影響較大的重要參數(shù)。在運(yùn)用子通道程序進(jìn)行棒束實(shí)驗(yàn)?zāi)M計(jì)算過程中,模擬對(duì)象包括了不同尺寸的棒束(3×3棒束實(shí)驗(yàn),Herkenrath’s4×4棒束實(shí)驗(yàn)以及BFBT中的8×8棒束實(shí)驗(yàn))以及不同的計(jì)算工況。通過比較不同本構(gòu)關(guān)系式下的計(jì)算結(jié)果,研

3、究程序中本構(gòu)關(guān)系對(duì)于模擬棒束實(shí)驗(yàn)空泡份額的影響。主要的研究對(duì)象包括子通道程序中涉及的空泡份額計(jì)算模型以及其他模型參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn):對(duì)出口空泡份額結(jié)果影響最大的因素為空泡份額模型、交混系數(shù)、入口焓值與壓力。最后,基于開發(fā)的不確定分析方法和挑選出的重要熱工水力模型,考慮邊界條件以及模型參數(shù)的不確定性,針對(duì)8×8棒束實(shí)驗(yàn)的出口空泡份額,對(duì)程序計(jì)算進(jìn)行不確定性分析以及敏感性分析,研究不同覆蓋份額和置信區(qū)間對(duì)不確定分析結(jié)果以及敏感性分析的影響。得到

4、程序計(jì)算的預(yù)測值,不確定范圍以及輸入?yún)?shù)的敏感性分析結(jié)果。結(jié)果表明:子通道出口空泡份額的平均不確定性范圍是(-6％,+7%),水棒周圍不規(guī)則形狀子通道的不確定性較大,大約為9%左右。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):計(jì)算結(jié)果對(duì)于滑速比的變化最為敏感,幾乎呈直接相關(guān)的關(guān)系;交混系數(shù)也具有較高的敏感性。容忍限的不同對(duì)不確定性分析結(jié)果有一定的影響,容忍限越大,不確定性的范圍則越大;同時(shí),對(duì)相關(guān)系數(shù)的計(jì)算有著比較大的影響,而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)的計(jì)算幾乎沒有影響,說明