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1、2.9SWITRIM程序的研制和使用概况邓柏权黄锦华冯开明陈志关键词SWITRIM程序氚投料量98第一个计算氚投料量在FEB聚变堆各个子系统中的分布及其随时间变化行为的数值模拟程序包SWITRIM研制成功。近5年来的使用情况表明其合理性得到国外同行的充分认可。取得了一些有创新性的成果。例如，我们在国际上首次指出聚变堆起动过程中的一种“氚坑深度和氚坑时间”新现象，它有些类似裂变堆中的“碘坑深度和碘坑时间”现象，但又是非常不同的问题。作者不但提出而且通过数值模拟解释了这种“氚坑深度和氚坑时间”新现象。以FEB设计为例子求解出FEB堆的氚坑深度为317g,氚坑时间为240d，氚
2、储备子系统中低谷时间为起动后第10天。这意味着我们能预测聚变堆起动过程中的最少氚储备量是多少？氚储备子系统中何时是最少氚储备的时刻？实现氚的得失相当的有效运行时间要多长？也能看到满功率运行（FPO）的任何时刻氚储备量及任何时刻整个堆系统中总的氚投料量是多少？结果表明FEB运行一年后可以足够起动3个与FEB同等级的聚变实验增殖堆。本文介绍SWITRIM程序的有关使用说明。1SWITRIM程序包组成和使用方法研制SWITRIM程序的目的是为FEB堆燃料循环设计、降低氚投料量、预示不同运行工况、正常和非正常事故状态下FEB中的氚对环境的影响作模拟。即把它看作与时间相关的问题,划
3、分为子系统进行动态模拟。把子系统之间氚流入和流出,人为转移到另一子系统等过程用平均逗留时间方法来描述,渗透损失,放射性与非放射性损失速率等用时间的倒数分额，如等参数描述。SWITRIM程序运行条件被编写成微机版,只需要内存8M以上的微机便可运行,否则结果数据文件不能进行编辑,同时在NDP21（2.1）编译系统下运行。为了便于本工作的计算，它被分成了3个可独立运行程序,分别是:SWTIGLL，SWTLL和SWITRIM。FEB总聚变功率为143MW,它是以液态锂作为氚增殖剂，高压氦气为冷却剂，微小的铍颗粒均匀混入在液态锂中作为中子增殖剂（铍同时也有附加的氚增殖作用）。设计按
4、排内侧与外侧包层中子增殖率分别是0.65和0.45;芯部聚变等离子体燃烧率为2.08%;加料率为N＝1.073。在“平均逗留时间”（MRT）提取氚模型的方程组中,只有y0给出不为零的初值,其余均为零,且计算天数N在程序运行过程中不变。但在“理想零过程时间”（IZPT）提取氚模型的方程组中，方程y1，y2，y6的初值不为零，不同的描述方法代表从液态锂中提氚的物理模型不同。文件说明如下：SWTGILL.F是主源程序文件；而SWT.F是计算微分方程组子程序文件；WRIT.F是为绘图程序Origin6.0Professional提供数据文件；通过importASCII可自动将上万
5、个数据自动填进绘图的Datalsheet。SHU.98DAT是输入数据文件，输入数据是根据包层结构安排、中子学计算和氚系统设计的物理模型和国内外氚工艺实验的数据来导出的。DENGG.DAT是建立的临时中间文件。如果在运行程序之前没有这个文件,必须先建立这个文件后,然后再运行程序。计算过程中会实时动态屏幕显示计算结果。输入/输出文件情况如下。（1）输入文件内容包括4条记录,它们是:第一条记录程序变量名及其顺序与方程中的物理量对应关系，程序用变量名：bata,rn,ar1,ar2,b,gama,cgama,g,rda,t8,yy0,rr1,rr2,rr6；物理方程中用的符号为
6、β,N,Λ1,Λ2,b,γ,σ,g,λ,T,y0，y1，y2，y6；其中:yy0为第一个方程的初值；rr1为（理想零过程时间模型即IZPT模型）中y1随时间变动的初值描述；rr2为IZPT模型中y2随时间变动的初值描述；rr6为IZPT模型中y6随时间变动的初值描述；rr1,rr2,rr6在MRT模型中不用。第二条记录程序变量名及其顺序与方程中的物理量对应关系为：程序用tao[i]:i＝1,2,3,4,5,6,7,8；物理方程中用的符号为：τi，τ1，τ2，τ3，τ4，τ5，τ6，τ7，τ10。第三条记录程序变量名及其顺序与方程中的物理量对应关系为：程序用rlam [i]
7、:i＝1，2，3，4，5，6，7，8，9；物理方程中用的符号λi，λ1，λ2，λ3，λ4，λ5，λ6，λ7，λ9，λ10。第四条记录程序变量名及其顺序与方程中的物理量对应关系为：程序用eco[i]:i=1,2,3,4,5,6,7,8；方程用符号εi，ε0，ε1，ε2，ε3，ε4，ε5，ε6，ε9。以上是有量纲参数，即单位为“/d”（/每天）。但是g,b,参数均为无量纲数据。注意:在同一个记录中,数与数之间用逗号分隔,记录结束为空格。（2）输出文件主要在运行过程中,程序将提示两次呼叫用户输入文件名,第一次提示是要求用户输入结果文
