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《穿透概率法求解二维六角形轻水堆燃料组件中子通量密度分布》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第35卷第1期原子能科学技术Vol.35,No.12001年1月AtomicEnergyScienceandTechnologyJan.2001文章编号:100026931(2001)0120001208穿透概率法求解二维六角形轻水堆燃料组件中子通量密度分布张 颖,谢仲生,张建民,邓 力(西安交通大学能源与动力工程学院核能与热能工程系,陕西西安 710049)摘要:研究利用穿透概率法求解二维六角形轻水堆燃料组件内中子通量密度分布。子区内中子源采用线性分布,子区表面通量密度在方向上采用简化6P1近似。提出了六角形组件周边水隙的处理方法。根据提出的模型,编制了TPHEX2C程
2、序,并对六角形组件进行了计算,结果与蒙特卡罗方法计算的结果符合良好。关键词:燃料组件;六角形;穿透概率;中子通量密度中图分类号:TL32913文献标识码:A燃料组件内中子通量密度分布是反应堆燃料组件均匀化计算的关键环节。穿透概率法是常用的计算方法。该方法的计算精度很大程度上依赖于子区表面角通量密度和子区内中子源近似展开的阶次。文献[1]、[2]给出了对六角形组件的子区表面角通量密度作6P1近似、子区内中子源作平源近似和线性源近似时的穿透概率法计算模型。但它们均未考虑组件周边的一层水隙。本工作在文献[2]所给模型基础上将组件周边水隙当作特殊形状的子区并入组件。基于这一改进模
3、型,编制TPHEX2C程序,计算六角形燃料组件的中子通量密度分布,并将计算结果与蒙特卡罗方法计算结果进行比较。1 组件周边水隙的计算文献[1]、[2]所给模型均针对六角形栅元组成的六角形组件。实际上,组件周边存在着一圈几毫米厚的水隙,它对计算组件内中子通量密度的影响是不容忽视的。一般的处理方法是将水隙打混到整个组件进行计算,但这是一种粗略的方法。这里将水隙视为特殊形状的子区,按照计算六角形栅元子区的方法计算水隙。这是一种收稿日期:1999211201;修回日期:2000205220作者简介:张 颖(1972—),男,陕西西安人,助理研究员,在职博士生,反应堆物理专业©19
4、94-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2原子能科学技术 第35卷严格处理水隙的方法。为简化计算,将水隙形状简化(图1)。简化后的组件周边水隙由五边形和梯形两种几何图形组成。图1 简化的带周边水隙组件Fig.1Simplifiedassemblywithwatergap111 水隙内中子源及中子通量密度近似组件周边水隙的几何尺寸比栅元小,通常只有几毫米,为简化计算,将水隙内中子源作平源近似。假设:水隙内中子源各向同性,在空间上呈平源
5、分布,则有QgQg(r,Ω)=(1)4π式中:Qg为水隙内第g群中子平均源强。112 水隙界面中子角通量密度近似水隙界面中子角通量密度在空间上采用平通量密度近似。在方向上的近似分为两种情况:在与六角形栅元相邻的水隙界面上,为与栅元计算相耦合,采用与六角形组件栅元相同的[3][4,5]简化6P1近似;水隙其余界面上采用简化4P1近似。简化6P1近似(图2),以子区界面外++法线n为基轴,中子飞行方向Ω在x2y平面投影Ωxy与n的夹角为φ,依据φ值,将六角形界面上中子飞行方向均匀划分为6个象限。子区界面k上中子角通量密度在每个象限q内做简化P1近似:→→1(0)(1)→→Φk
6、,q(rs,Ω)=7、通量密度分布3+++(0)6Φk,q93Φk,q-4Jk,q
