NGFM对堆芯物理在线仿真结果的校验

论文摘要

堆芯物理在线仿真系统的研发对核电厂的设计、运行和操纵人员的培训等方面都有其重要意义。能够准确描述堆芯物理特性的计算模型和高效、稳定的计算方法是实现堆芯物理在线仿真系统预期功能的关键所在。本文采用格林函数节块方法实现了对现有仿真结果的校验，为下一步使用该方法实现堆芯物理在线仿真奠定了基础。本文首先对该程序的结构和功能进行分析，明确了各子程序模块所实现的功能，各变量所代表的物理意义。将NGFM／TNGFM程序移植到windows操作系统下运行，对二维TWIGL基准题进行验算，验证了该程序的计算精度和收敛速度。在此基础上，对秦山二期堆芯物理仿真结果进行了稳态校验。此外，本文使用瞬态分析程序TNGFM对三维基准题LMW模型进行瞬态计算，模拟了控制棒移动过程中堆芯功率随时间的变化。通过以上计算得到以下结论：格林函数节块法程序NGFM／TNGFM结构清晰可读性性强，便于程序的移植；该程序收敛速度快，收敛到相同精度所需时间是细网差分程序的1／10；该程序计算以各节块表面偏中子流为中间变量，为下一步进行精细功率分布重构打下基础；瞬态计算程序时间步长选取灵活，精度较高；该程序可与热工水力分析程序进行耦合。因此，格林函数节块法适用于堆芯物理在线仿真系统的堆芯物理计算中。

论文目录

• 摘要
• AB5TRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的意义及背景
• 1.2 堆芯物理计算方法
• 1.2.1 点堆模型
• 1.2.2 输运方程和扩散方程的数值解法概述
• 1.2.3 加速收敛的方法
• 1.2.4 几种先进节块法的比较
• 1.3 研究内容和主要工作
• 第2章 NGFM程序基本原理及计算方法
• 2.1 基本方程
• 2.1.1 偏中子通量积分方程的推导
• 2.1.2 中子流耦合方程
• 2.1.3 中子平衡方程
• 2.1.4 矩阵方程
• 2.2 稳态数值计算过程
• 2.3 NGFM程序结构及功能分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 稳态程序NGFM对仿真结果的校验
• 3.1 堆芯物理在线仿真系统简介
• 3.2 稳态计算的步骤
• 3.3 组件均匀化群常数的计算
• 3.3.1 组件均匀化思想
• 3.3.2 TPFAP-E程序的物理模型
• 3.3.3 TPFAP-E程序输入卡编写体会
• 3.4 基准题计算
• 3.5 NGFM程序对秦山二期堆芯物理在线仿真结果校验
• 3.6 围板/反射层均匀化参数的计算模型
• 3.7 本章小结
• 第4章 瞬态程序TNGFM基准题计算
• 4.1 非稳态项的处理
• 4.2 瞬态计算过程
• 4.3 TNGFM程序瞬态基准题计算
• 4.3.1 二维动态SHUN基准题
• 4.3.2 三维LMW基准题
• 4.4 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
• 附录A 格林公式格林函数
• 附录B LMW基准题堆芯局部功率随时间的变化