张竞宇
- 作品数：28 被引量：36H指数：4
- 供职机构：华北电力大学核科学与工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国际热核聚变实验堆计划更多>>
- 相关领域：核科学技术理学自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>
- 水冷聚变堆活化腐蚀产物源项分析程序开发被引量：7
- 2015年
- 对于采用水冷方式的聚变堆,主要的放射性源项是水冷回路中的活化腐蚀产物,它会对反应堆的屏蔽设计、人员防护以及事故后果产生重要影响。本文为水冷聚变堆开发活化腐蚀产物源项分析程序CATE,该程序基于两项均匀模型构建浓度平衡方程组,全面考虑了活化腐蚀产物在水冷回路中的主要行为,包括腐蚀、释放、溶解、沉积、活化、衰变、净化等,并采用Runge-Kutta方法对浓度平衡方程组进行数值求解。使用CATE程序对国际热核聚变实验堆(ITER)的偏滤器冷却回路进行建模仿真,计算得到了活化腐蚀产物的成分和放射性活度在冷却剂中和管壁上的分布以及随时间的变化规律。与国际上同类程序PACTITER和TRACT相比,CATE程序的计算结果无论是在数值上还是趋势上都是合理的,可为ITER和CFETR(中国聚变工程实验堆)等的技术评审提供源项数据支持,在增加相应数据库后,还可应用于液态金属冷却反应堆的源项分析。
- 张竞宇李璐宋文付玉陈义学
- 基于蒙特卡罗方法对VSOP模型的k_(eff)验证被引量：2
- 2013年
- VSOP程序广泛用于球床式高温气冷堆的工程设计,需对VSOP程序进行验证与确认。针对相同的高温气冷堆堆芯定义,比较了VSOP程序和蒙特卡罗程序采用特殊形状的重复结构来模拟随机分布的球床堆芯的建模结果。对VSOP模型中的侧反射层孔道进行均匀化处理,对球床顶锥和底锥的几何进行等效处理,用蒙特卡罗模型详细比较了近似处理为有效增殖因数keff带来的偏差。结果表明,VSOP模型中不同的近似处理方法会带来不同的偏差。但最终VSOP模型与最精细的蒙特卡罗模型在有效增殖因数方面差别不大,进一步说明VSOP模型的可用性和合理性。当然,VSOP程序和模型的验证还需要进一步深入研究。
- 张竞宇李富魏春琳孙玉良
- 关键词：球床式高温气冷堆
- 基于欧拉指数方法的活化计算程序开发及应用被引量：2
- 2015年
- 材料活化产生的放射性不仅对反应堆系统安全产生重要的影响,还会使反应堆退役后存在大量核废料的后处理问题。本文基于欧拉指数方法,采用EAF数据库,自主开发了活化计算程序EuACT,对ZIRLO、Zr-4、M5、N18包壳材料的活化特性进行了计算与分析,并与欧洲活化程序FISPACT计算结果进行了对比。分别选取0.5、1.0和1.5a的辐照时间,计算3种情况下辐照停堆后不同包壳材料的放射性比活度以及衰变余热随停堆时间的变化,并对包壳材料活化特性进行初步分析。结果表明:EuACT与FISPACT的计算结果符合良好;仅从停堆后放射性比活度和衰变余热的角度分析,Zr-4相比其他3种材料具有一定优势。
- 韩文静陈义学张竞宇彭奕
- 关键词：包壳材料
- 蒙卡程序重复结构识别和展开方法研究
- 2024年
- 重复结构给核反应堆蒙卡程序几何建模带来了极大便利,但在物理热工耦合、燃耗计算时需要对重复结构进行识别和展开处理。本文首先研究了对重复结构的识别方法;其次,研究了重复几何栅元展开为最底层的无重复几何独立栅元方法,并实现了相应的程序功能;最后,通过计算小型堆、大亚湾组件以及研究堆等一系列基准题和算例,比较了重复结构展开前后的反应堆有效增殖因子keff以及几何模型。结果表明:算例的计算结果的误差在36~187 pcm之间,重复结构展开前后计算结果吻合良好,几何模型结果也吻合良好,因此,证明了本文提出的重复结构展开方法具有较高的准确性和可靠性。
- 王娟娟张竞宇雷星于虓倪王慕鸿
- 关键词：识别方法
- 水冷聚变堆主回路活化产物源项计算分析被引量：5
- 2016年
- 水冷聚变堆中结构材料活化腐蚀产物和冷却剂活化产物是正常运行工况下的最主要放射性来源,也是反应堆运行及维护过程中工作人员辐照剂量的直接来源。本文使用CATE V2.1程序对国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)LIM-OBB(Limiter-Out-Board Baffle)冷却回路的活化腐蚀产物和水活化产物进行模拟计算,并根据CATE模拟得到的放射性活度通过点核积分程序分别计算正常运行1.2 a及停堆15 d的剂量率。计算结果表明,反应堆运行期间冷却剂活化产物比活度和剂量率远大于结构材料活化腐蚀产物,而停堆后冷却剂活化产物迅速衰变完,结构材料的活化腐蚀产物成为比活度和剂量率的主要来源。
- 李璐张竞宇郭庆洋陈义学
- 关键词：国际热核聚变实验堆
- 线性子链法在脉冲中子活化计算中的应用
- 2018年
- 核聚变装置大多在脉冲工况下运行,不同的脉冲运行模式会对材料活化计算产生影响,脉冲的处理方法以及活化计算方法的选择直接决定了计算结果的精度。本文采用线性子链法和解析解公式计算反应链中各核素的数量随时间的变化情况,并通过回溯算法搜索所有参与计算的反应链。针对脉冲中子活化问题,将真实脉冲通过稳态(SS)方法、等效稳态(ESS)方法、连续脉冲(CP)方法进行等效处理,从而简化计算过程,并在此基础上编制了用于脉冲中子活化计算的TACT程序。最后基于天然Fe活化基准题,根据惯性约束聚变装置(IFE)和磁约束聚变装置(MFE)的典型脉冲周期对TACT程序进行测试计算,比较了各种脉冲处理方法的准确度。结果表明:对于IFE和MFE的典型脉冲运行模式,以ESS为前段的CP方法的准确度均优于其他方法;对于CP方法,只需适当保留末尾的真实脉冲数即可达到一定的精度。
- 石涛张竞宇孔飚方晟陈义学
- 水辐解对反应堆材料SS316腐蚀速率的影响研究被引量：2
- 2020年
- 水作为反应堆的主要冷却剂之一,在经过堆芯的辐照区时会产生辐解,生成具有强氧化性的O2、H2O2等产物,这些产物会对材料的腐蚀速率造成影响,进而影响反应堆的活化腐蚀产物源项。在已有理论和模型的基础上,将水辐照分解计算和材料腐蚀速率计算结合起来,以评估水辐照分解对反应堆材料腐蚀速率的影响。根据反应堆的运行工况,计算出冷却回路中水辐解的主要产物O2和H2O2的产额在0.1~10μmol·L^-1之间,结合电化学中的混合电位理论,进一步计算得出SS316材料的电化学腐蚀速率在0.012~0.026 g·m^-2·h^-1范围内。
- 王晓东张竞宇陈义学郭庆洋樊雨轩梁秋莹熊雯雯
- 关键词：腐蚀速率反应堆
- 确定论方法计算气冷快堆燃耗的程序系统开发
- 2010年
- 为了快速准确地求解气冷快堆的燃耗问题,开发了一套确定论方法程序系统。基于通用的燃耗过程计算框架,选取了输运程序WIMS和扩散程序CITATION,编写了相关的数据转换、截面管理、燃耗插值、自动控制程序,实现了WIMS和CITATION程序的耦合,并对一个气冷快堆模型燃耗过程进行了模拟。结果表明:开发的确定论方法程序系统是可行的,具备分析气冷快堆燃耗过程中重要物理特性的功能。
- 张竞宇孙玉良李富颜见秋
- 关键词：程序系统燃耗
- 活化计算中核素径迹追踪贡献统计
- 2022年
- 核素径迹贡献研究对于反应堆物理和源项分析十分重要,有助于了解在实际工程应用中核素的转化途径及各路径的贡献百分比以辨识重要核素或核反应。通常而言,材料受中子辐照后,会导致核素的活化,因此核素径迹贡献统计研究与活化计算密切相关。线性子链方法可以将复杂的反应网络拆解成独立的线性链进行解析计算,在计算核素存量的同时可以选择对反应链进行保留,因此在本文中选用线性子链方法研究活化计算中核素径迹贡献统计问题。首先,采用回溯法搜索线性子链,随后对指定核素进行径迹追踪并给出每条产生该核素路径的贡献百分比,最后在自主化活化程序ABURN的框架内开发了核素径迹贡献统计计算模块,并对一系列基准题进行了测试验证。将ABURN的核素径迹贡献统计计算结果与欧洲活化程序FISPACT的计算结果进行比较,对于核素产生的路径,两者完全一致,对于各路径的贡献百分比,两者也基本一致。两者符合较好,说明了所使用的径迹贡献统计研究方法和程序的准确性,程序已具备径迹追踪与贡献统计功能。
- 杨洪新张竞宇李平烈赵晓泽谭琳肖懿鑫
- 关键词：回溯法
- 球床高温气冷堆初装堆芯的物理计算方法及验证被引量：1
- 2017年
- 球床高温气冷堆在初装堆芯建立过程中,会出现堆芯燃料球比例、空隙填充物质和顶空腔高度等不断变化的情况。基于确定论方法的设计程序VSOP在进行初装堆芯物理计算时需要采用多种特殊处理。为了明确这些特殊处理引入的近似程度,该文选用通用Monte Carlo程序更精细地模拟了初装堆芯。对比结果表明:对于初装堆芯,VSOP程序采用等效球体模型进行热谱计算、通过流修正方法对堆芯空隙填充物质反应性价值进行计算、以真空气氛近似氦气气氛、采用分方向扩散系数的方法对大尺寸顶空腔进行计算所引入的误差都很小。因此,VSOP程序对初装堆芯的这些近似处理是合理可行的。
- 张竞宇李富孙玉良
