控制棒尖端效應(yīng)及時(shí)空動(dòng)力學(xué)方程剛性限制法求解的研究.pdf

1、控制棒微積分價(jià)值測(cè)量是核電廠一項(xiàng)非常重要的物理啟動(dòng)試驗(yàn),目前常用的方法包括傳統(tǒng)的硼稀釋法、棒-棒對(duì)刻法,還有西屋公司的動(dòng)態(tài)刻棒法。在傳統(tǒng)的方法中,為驗(yàn)證核設(shè)計(jì)程序的精度和燃料是否錯(cuò)裝載,需要使用三維堆芯程序模擬試驗(yàn)過(guò)程來(lái)計(jì)算控制棒微積分價(jià)值。而動(dòng)態(tài)刻棒法的實(shí)現(xiàn)需要采用較快速的動(dòng)力學(xué)方程求算方法來(lái)求解堆芯瞬態(tài)問(wèn)題,從而得到相關(guān)物理參數(shù)。為此,本文主要針對(duì)兩個(gè)方面,一是研究使用節(jié)塊程序模擬控制棒價(jià)值曲線時(shí)的尖端效應(yīng),二是討論快速求解中子時(shí)-

2、空動(dòng)力學(xué)方程的剛性限制法的求解過(guò)程。
　　論文首先分析了控制棒尖端效應(yīng)產(chǎn)生的原因。論文的三維堆芯分析計(jì)算工具為PLUM程序,其核心理論為半解析節(jié)塊法。針對(duì)尖端效應(yīng)的產(chǎn)生原因,論文描述了幾種典型的處理方法,并提出了一種新的思路,即通過(guò)對(duì)全堆芯高度一維模型細(xì)網(wǎng)通量的求算來(lái)獲得部分插棒節(jié)塊的均勻化截面參數(shù)及其軸向不連續(xù)因子。為驗(yàn)證消減尖端效應(yīng)方法的有效性,論文對(duì)兩個(gè)自設(shè)基準(zhǔn)題算例進(jìn)行了數(shù)值檢驗(yàn)?；鶞?zhǔn)題設(shè)計(jì)以秦山一期實(shí)際電廠堆芯布置為對(duì)象

3、,分別考慮了單組棒及重疊棒在堆芯內(nèi)的移動(dòng)。數(shù)值結(jié)果表明,論文研究的細(xì)網(wǎng)通量-體積權(quán)重方法能夠非常有效地消減控制棒的尖端效應(yīng),其棒價(jià)值計(jì)算精度要優(yōu)于已有的近似通量-體積權(quán)重方法。
　　另一方面,西屋公司的動(dòng)態(tài)刻棒技術(shù)由于能夠更準(zhǔn)確、快捷地測(cè)量控制棒微積分價(jià)值而備受工業(yè)界推崇。該方法一方面需要堆芯分析程序能有效地消減控制棒尖頂效應(yīng),還需要能夠快速求解時(shí)-空動(dòng)力學(xué)方程。然而,由于中子動(dòng)力學(xué)方程本身的“剛性”限制,方程時(shí)間項(xiàng)的處理最廣泛的