[发明专利]搜索堆芯临界成分的方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及反应堆物理数值模拟领域，具体涉及一种堆芯临界成分搜索的加速收敛方法及其系统。

背景技术

在反应堆临界问题的计算中，给定了反应堆堆芯有效增值系数后，反应堆临界成分计算是指：在给定反应堆尺寸条件下，计算燃料成分的富集度或者水中的硼浓度、控制棒或者吸收体(可燃毒物棒等)的数量和位置等，即临界成分搜索。堆芯临界成分搜索属于临界(特征值)搜索的范畴。

临界(特征值)搜索(Criticality(Eigenvalue)Search)技术是指搜索某个参数使得反应堆堆芯达到临界，即使得堆芯特征值达到某个目标值(通常取1)的技术。这一方法在传统的堆芯物理分析程序中被广泛采用，可以用来搜索的参数有：硼浓度、相对功率水平、堆芯入口温度、堆芯曲率、堆芯压力和控制棒位置等参数。

对于上述的某个特定搜索参数x^(k)，其对应的第k次搜索的微分价值(搜索斜率)ρ^(k)为：

ρ(k)=keff(k)-keff(k-1)x(k)-x(k-1)---(1)]]>

其中，x^(k)、x^(K-1)是第k次、第k-1次迭代的搜索参数值，是对应的两个收敛的堆芯特征值。

开始搜索时需要用户事先输入初始斜率或采用默认值。因为斜率在迭代过程中要被不断重新计算，初始值不影响计算结果。

在斜率、当前数据和目前特征值的基础上，第k+1次迭代的搜索参数可以用下式表示：

x(k+1)=x(k)+kefftarget-keff(k)ρ(k)---(2)]]>

当搜索出的堆芯特征值满足以下条件时，认为搜索迭代收敛，停止搜索，此时对应的搜索参数值就是所求的临界搜索参数值：