控制棒尖齒效應(yīng)修正研究.pdf

1、考慮控制棒的插入一直是節(jié)塊法中的一個難題,尤其當(dāng)控制棒部分插入一個節(jié)塊時該問題將更復(fù)雜。由于一個節(jié)塊內(nèi)只能使用一種均化材料及擁有一個通量,如何處理該節(jié)塊的截面對計算結(jié)果將造成很大的影響。簡單的使用體積—權(quán)重法處理部分插入控制棒節(jié)塊的截面會產(chǎn)生嚴(yán)重的尖齒效應(yīng)。
　　為更準(zhǔn)確的研究控制棒尖齒效應(yīng)的修正,本文首先修改了格林函數(shù)節(jié)塊法程序,添加不連續(xù)因子增強(qiáng)其計算能力,并進(jìn)一步考慮了將格林函數(shù)修改為第二類邊界條件時所帶入的影響計算結(jié)果的各

2、種因素,使該程序的計算精度與Simulate3相當(dāng),功率分布的偏差在1％以內(nèi),有效增殖系數(shù)的偏差在1‰以內(nèi)。本文還為格林函數(shù)節(jié)塊法程序添加了中子伴隨通量求解模塊,用于為以下的控制棒尖齒效應(yīng)修正提供伴隨通量或直接用于微擾理論計算控制棒微分價值。
　　接下來,本文以修改后的格林函數(shù)節(jié)塊法程序為計算工具研究控制棒尖齒效應(yīng)的產(chǎn)生及影響因素,使用體積—近似通量權(quán)重、體積—近似通量—價值權(quán)重和自適應(yīng)網(wǎng)格的方法修正控制棒尖齒效應(yīng)。數(shù)值計算結(jié)果表

3、明這幾種修正方法都能明顯的降低甚至基本消除尖齒效應(yīng)。由于計算量及方法的穩(wěn)定性等原因,本文最終選擇了使用體積—近似通量權(quán)重方法編寫格林函數(shù)節(jié)塊法程序中控制棒插入節(jié)塊的截面處理模塊。
　　最后,考慮到若能夠準(zhǔn)確描述控制棒的插入就能從根本上消除控制棒尖齒效應(yīng),而有限元方法能使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,幾何適應(yīng)能力極強(qiáng),有準(zhǔn)確描述堆芯的潛力,本文研究了使用有限元方法求解中子擴(kuò)散方程,并使用FORTRAN語言編寫了相應(yīng)的計算程序,將計算結(jié)果與CITA