国家高技术研究发展计划(2013AA051402)
- 作品数：20 被引量：41H指数：3
- 相关作者：吴宏春曹良志郑友琦李云召祖铁军更多>>
- 相关机构：西安交通大学三峡大学中国核动力研究设计院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：核科学技术更多>>
- Am装载对加速器驱动次临界系统瞬态过程的影响分析
- 2015年
- 加速器驱动次临界系统(ADS)由于外中子源驱动的特点带来大安全裕量,其被广泛设计用于嬗变次锕系(MA)核素。堆芯装载MA核素会减弱燃料的负多普勒效应、增加冷却剂的正温度系数并减小有效缓发中子份额,从而影响系统对扰动的瞬态响应,其中Am同位素的影响尤为重要。本文基于装载金属燃料的ADS嬗变方案,分析了不同Am装载份额条件下系统对于束流过功率和无保护瞬态过功率事故的瞬态过程,发现在深次临界状态下Am装载量对ADS的瞬态过程影响较小,说明ADS具有良好的安全特性,适宜高MA份额燃料的装载。
- 何明涛吴宏春郑友琦周生诚
- 关键词：加速器驱动次临界系统AM瞬态分析
- 增殖比可调快堆的转换方案初步研究被引量：1
- 2015年
- 增殖比可调快堆（FFBR）是可实现增殖比灵活调节的钠冷金属燃料快堆。它在不改变堆芯结构的前提下，使用相同的燃料设计和相同的控制棒排布，使得增殖比在1．1-1．4之间可调。相比于传统的快堆，FFBR使快堆能灵活地匹配核工业的发展需求。为应对核能发展形势对增殖快堆的需求变化，增殖比可调快堆需有相应的调节方案。本文选取增殖比为1．1和1．4的两个方案进行转换方案的设计。结果表明，通过换料方案的设计能实现增殖比的相互转换，且过程中的关键物理参数满足设计要求。
- 肖云龙吴宏春郑友琦袁显宝王昆鹏
- 关键词：快堆换料方案
- 熔盐堆燃料管理程序开发被引量：3
- 2015年
- 由于燃料盐的流动,熔盐堆的燃料将在整个堆芯内重新分配,同时燃料中的裂变产物通过在线处理装置进行提取,这就使得熔盐堆内燃料成分变化更加剧烈,传统的固体燃料反应堆的宏观燃耗管理程序已不再适用。本文采用基于解析基函数展开法的扩散理论及线性子链微观燃耗算法开发了基于"两步法"的微观燃耗管理程序MOREL,并进行了验证。结果表明,MOREL程序有很好的精度,最后对钍基熔盐堆进行了初步的换料分析。
- 庄坤郑友琦曹良志吴宏春黄凯王昆鹏
- 关键词：熔盐堆燃料管理
- 铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆堆芯中子学特性分析
- 2014年
- 在充分分析国际上各种小型模块化反应堆优缺点基础上,设计出铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆(SMPBN),并对该堆型的中子学特性进行了详细分析。通过分析认为SMPBN具有以下突出优势:以乏燃料钚作为反应堆的驱动燃料,钍作为增殖燃料,可以解决由于铀资源缺乏对核电发展的制约;氮化钚和氮化钍作燃料,可以提高反应堆的安全性和燃料的转换比;液态铅铋作冷却剂和反射层,不仅提高反应堆完全自然循环的能力,而且可以提高中子的经济性;整个寿期内反应性的波动很小并且几个重要反应性系数都为负值,从而保证反应堆具有固有安全性。
- 袁显宝曹良志
- 扩散临界计算中的多重迭代优化技术
- 2013年
- 核反应堆堆芯中子扩散计算中一般存在至少3重迭代：裂变源迭代、多群散射源迭代和群内迭代。为避免相邻两重迭代之间产生的内层迭代收敛太强会引入多余计算量、收敛太弱会使外层迭代收敛性变差甚至不收敛的问题，本文针对采用带Gauss—Seidel左预处理的多群GMRES算法的变分节块法，设计并验证了一种对大多数问题均适用的多重迭代优化技术，其优化设置多群迭代和群内迭代的收敛准则的基本思想是：相应内层迭代收敛误差限正比于相应外层迭代的误差衰减率。数值计算基于商用压水堆和钠冷快堆选取的两个有代表性的堆芯算例进行，相应的结果表明：该多重迭代优化技术可对多群迭代加速约1～2倍，对群内迭代加速约5～21倍。
- 李云召吴宏春曹良志郑友琦
- EFEN-SP_3方法的加速与并行计算研究被引量：3
- 2013年
- 针对EFEN-SP3方法用于全堆芯pin-by-pin计算的计算效率仍有待进一步提高的问题,本文研究了粗网加速方法和空间并行算法。其中,粗网加速方法以空间、角度和能群在粗网内的中子守恒关系为基础,通过求解考虑粗网不连续因子的粗网再平衡方程来实现迭代计算的加速;基于MPI的空间并行算法,通过设计合理的并行方案保证负载平衡和最小化通信量,以充分发挥并行CPU的计算和存储能力,在保证并行效率的前提下进一步提高程序的计算效率。商用核电站堆芯算例的数值结果表明:粗网加速的加速比约为40;空间并行可在40个核的情况下保持60%以上的并行效率;在采用粗网加速的48核(主频为2.40GHz)并行计算条件下,4群、空间网格为289×289×218的压水堆全堆芯pin-by-pin计算用时约为100s。
- 杨文郑友琦吴宏春曹良志李云召
- 压水堆高放长寿命裂变产物堆内嬗变平衡循环设计被引量：1
- 2013年
- 基于压水堆多燃料循环管理计算,进行长寿命裂变产物(LLFP)核素堆内嬗变分析。基于长寿命裂变产物核素在乏燃料中的比重及核素的放射毒性,129I和99 Tc作为当前嬗变研究的主要裂变产物。为避免碘同位素分离,参照乏燃料中127I和129I的组分比例,设计当前的碘化物嬗变靶件。将嬗变核素均匀弥散在惰性慢化材料ZrH2中,放置在控制棒导向管内进行嬗变分析计算。基于该嬗变组件设计方案,对不同的换料方案进行评价和比较,进而搜索嬗变平衡循环。计算显示,当前带有靶件组件的布料方案可达到平衡循环,并能实现LLFP的嬗变。进一步嬗变优化方案设计受限于当前嬗变组件设计。
- 刘琨吴宏春曹良志郑友琦
- 关键词：嬗变燃耗计算压水堆
- 加速器驱动的次临界系统初步概念设计被引量：3
- 2013年
- 基于初始Pu装载对加速器驱动的次临界系统(ADS)嬗变次锕系核素(MA)的影响,提出了6种采用(TRU-10Zr)-Zr*弥散体燃料的ADS概念设计方案。运用MCNP与ORIGEN2程序对ADS嬗变MA堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析MA的嬗变效果、有效增殖因数keff、质子束流流强Ip与初始Pu含量的关系。计算结果表明:随着初始Pu含量的增加,MA的嬗变率减小,初始Ip增大;初始Pu含量小于33%,keff随时间的变化是先增大后减小,大于33%后一直减小,且随着初始Pu含量的增加,keff减小得更加明显。故初始钚含量为33%的方案为最佳,其keff的相对变化不超过1%,Ip小于20mA,MA嬗变率高达28.06%,嬗变支持比为29.23,满足初步设计要求。
- 李勋昭吴宏春曹良志郑友琦
- 关键词：嬗变燃耗计算
- 超临界水冷快堆增殖因子敏感性初步研究
- 2013年
- 从长远观点来看,超临界水冷快堆(SCFWR)的增殖性能是一个重要问题,由于超临界水堆中冷却剂密度仅相当于当前沸水堆(BWR)的1/3,加之稠密性栅格布置,SCFWR具有增殖的潜力。为了探究SCFWR的增殖性问题,利用基于多群三维细网有限差分中子扩散方程的堆芯核计算方法,设计不同的算例,分别计算了堆芯冷却剂流型、不锈钢和ZrH1.7的利用、堆型布置、棒径大小、MOX燃料中PuO2的份额、堆芯燃耗深度及堆芯尺寸等因素对SCFWR增殖性能的影响。计算结果表明,增大堆芯转换比的途径有:采用对流式流型、加入ZrH1.7层、采用合适的堆芯布置、增加棒径、提高MOX燃料中PuO2的份额及增大堆芯尺寸而减少中子泄漏等。从而为提高SCFWR的转换比提供了可参考的依据路线。
- 刘保林吴宏春曹良志郑友琦
- 关键词：增殖
- 基于谐波展开法的压水堆堆芯功率分布在线监测被引量：2
- 2015年
- 采用谐波展开法进行堆芯三维功率分布的在线监测,将堆芯三维功率分布用中子扩散方程的谐波进行展开,并利用堆内探测器读数信息进行展开系数的求解;采用非线性半解析节块法结合Krylov子空间法进行全堆芯谐波的求解,其计算时间约为采用细网差分法结合Krylov子空间法求解的1/100。基于谐波展开法理论开发堆芯三维堆芯功率分布在线监测系统NECP-ONION,采用国内典型压水堆电厂实测数据对该系统进行验证。结果表明,组件平均功率的在线监测系统重构值与电厂测量值之间均方根误差小于2%,基于谐波展开法开发的在线监测系统具有很高的计算精度。
- 李茁吴宏春曹良志李云召
- 关键词：在线监测
