堆芯功率精细分布实时仿真研究

论文摘要

反应堆堆芯功率分布是关系反应堆安全运行的重要信息,如果能够及时准确地掌握堆芯的功率分布,就可以在保证反应堆安全的基础上,提高电站输出功率,进而提高核电站的经济效益。本文研究将格林函数节块法堆芯物理计算程序应用于实时仿真,以计算堆芯功率分布。作为先进节块方法,格林函数节块法具有计算速度快、精度高的优点,并可以为进行节块内精细功率分布重构提供必要的参数。本文首先从格林函数节块法的基本模型和基本方程入手,掌握方程的求解过程,进而分析格林函数节块法程序的结构和各程序模块之间的关系。在掌握SimExec实时仿真平台的运行机制和操作方法的基础上,对格林函数节块法程序进行必要的修改、调试,将其移植到实时仿真平台运行。本文初步完成了基于格林函数节块法的堆芯物理计算实时仿真程序的设计和节块内精细功率分布重构实时计算程序的设计。通过基准题计算对实时仿真程序进行了校验,计算结果与基准结果符合得很好,从而证明了程序被成功移植到了实时仿真平台,程序运行所需要的CPU时间显示了程序已经达到了实时仿真的要求;对秦山二期堆芯进行了实时仿真计算,并对程序的实时性和计算结果进行了分析。在格林函数节块法程序的基础上,研究了节块内精细功率分布重构程序,并将其移植到了实时仿真平台,利用程序对基准题进行节块内精细功率分布重构计算,结果正确反映了节块内功率分布情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 先进节块方法的发展与现状
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 格林函数节块法的发展
• 1.2.3 格林函数节块法中的加速收敛方法
• 1.2.4 几种先进节块法的比较
• 1.3 节块内精细分布重构
• 1.4 研究内容和主要工作
• 第2章 格林函数节块法
• 2.1 概述
• 2.2 基本方程
• 2.2.1 节块法的基本方程
• 2.2.2 第三类边界条件的积分方程
• 2.2.3 正交多项式加权剩余法
• 2.2.4 中子平衡方程
• 2.2.5 瞬态计算
• 2.3 TNGFM瞬态计算流程及程序结构
• 2.4 节块内精细功率分布重构方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 实时仿真程序的编制
• 3.1 SimExec仿真平台简介
• 3.2 程序修改与移植
• 3.2.1 实时仿真系统建立
• 3.2.2 程序结构分析
• 3.2.3 数据库加点
• 3.2.4 程序结构上的调整
• 3.2.5 控制棒运动控制程序
• 3.2.6 与其它系统的接口程序
• 3.3 实时仿真程序的结构和操作方法
• 3.3.1 仿真程序结构
• 3.3.2 数据需求
• 3.3.3 操作方法
• 3.4 节块内功率精细分布重构程序
• 3.4.1 三维节块内功率重构方法
• 3.4.2 实时功率精细分布重构程序
• 3.5 本章小结
• 第4章 实时仿真程序校验
• 4.1 基准题描述
• 4.2 计算结果分析
• 4.2.1 格林函数节块法实时程序计算结果
• 4.2.2 均匀化节块内通量精细分布程序计算结果
• 4.3 程序实时性分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 秦山二期堆芯实时仿真计算
• 5.1 堆芯描述
• 5.1.1 堆芯节块划分
• 5.1.2 边界条件
• 5.2 数据需求
• 5.3 实时仿真结果
• 5.4 结果分析
• 5.4.1 反射层影响
• 5.4.2 实时性分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢