單循環(huán)燃料管理的核設(shè)計(jì)

裴洋核能發(fā)電教研室

核反應(yīng)堆物理基礎(chǔ)6.3單循環(huán)燃料管理的核設(shè)計(jì)6.3單循環(huán)燃料管理的核設(shè)計(jì)

2燃料組件計(jì)算或少群常數(shù)計(jì)算

這部分計(jì)算主要根據(jù)核設(shè)計(jì)需要，生成堆芯內(nèi)各種類型組件在不同燃耗深度和工況下的雙群等效均勻化常數(shù)，以供堆芯擴(kuò)散-燃耗計(jì)算使用。3柵元計(jì)算模塊，它提供各種類型柵元的多群能譜以及等效柵元均勻化多群常數(shù)；燃料組件計(jì)算模塊，它提供各種類型組件的能譜、以及組件等效均勻化少群常數(shù)；燃耗計(jì)算，它提供各個(gè)燃耗深度下，燃料中的各種同位素成分的變化。燃料組件計(jì)算程序主要包括以下模塊：

4CASMO（美國）；PHOENIX（美國，西屋）；APPOLO-2（法國）；WIMS（歐洲）；HELIOS（美國）。這些程序都采用基于ENDF/B核數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生的多群常數(shù)庫。計(jì)算方法一般采用SN方法或積分輸運(yùn)理論（CPM，TPM）。燃料組件程序系統(tǒng)常用的有：

5臨界與燃耗計(jì)算程序這部分程序?qū)Χ研具M(jìn)行中子擴(kuò)散方程求解和臨界計(jì)算，求出堆芯功率分布和臨界硼濃度，是堆芯計(jì)算的核心部分。目前堆芯設(shè)計(jì)中廣泛采用先進(jìn)節(jié)塊法進(jìn)行求解。目前常用的程序有：ANC（美國，西屋）;SIMULATE-3（STUDSVIK）;SMART（法國）。

6堆芯計(jì)算模塊截面處理接口程序由組件計(jì)算程序產(chǎn)生的各種工況下組件的等效均勻化少群截面數(shù)據(jù)庫，只能提供離散的有限數(shù)量狀態(tài)下的截面數(shù)據(jù)。實(shí)際運(yùn)行過程中，反應(yīng)堆的狀態(tài)時(shí)連續(xù)變化的，因此必須通過最小二乘法擬合處理，將燃料組件的宏觀截面與各獨(dú)立變量的關(guān)系用數(shù)值形式表示，使用時(shí)通過插值來求得各非參考工況下的截面值。7多群常數(shù)庫：設(shè)計(jì)時(shí)需要是按能群平均上網(wǎng)截面值，稱為群截面。同時(shí)用適當(dāng)?shù)膮?shù)來表示該能群內(nèi)的一些參數(shù)，這些參數(shù)叫做群常數(shù)。

8目前通常把組件程序和堆芯計(jì)算程序二個(gè)模塊配套組合形成一個(gè)“堆芯燃料管理計(jì)算系統(tǒng)”供核設(shè)計(jì)使用。比如：CASOM-3/SIMULATE-3（美國）；PHO