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[发明专利]一种应用于二维复杂几何组件少群截面计算的加速方法-CN202211667979.9在审
发明人： 杜夏楠;杨懿宸;卫临方;郑友琦;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种应用于二维复杂几何组件少群截面计算的加速方法，在进行二维几何组件少群截面计算时，对所有核素进行1968群共振计算，从而得到1968群的微观截面，然后将二维组件计算中每个区域单独进行中子输运方程的求解，从而获得每个区域1968群的中子通量分布，随后针对每个区域，将得到的1986群微观截面进行能群归并得到81群的截面，随后进行二维81群的中子输运方程的求解获得精确的能谱，最终进行区域与能群的归并得到堆芯用的少群截面。这样做的目的是减少输运计算时候的能群数目，从而使得二维输运计算时间大幅减少，在保证不损失精度的前提下，极大的缩短二维少群截面计算时的计算时间，提升二维复杂几何组件截面计算的整体计算效率。
一种应用于二维复杂几何组件截面计算加速方法

[发明专利]一种应用于先进核反应堆的控制棒燃耗评估方法-CN202211599618.5在审
发明人： 杜夏楠;李爱鑫;范浩宇;郑友琦;吴宏春;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-12 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：一种应用于先进核反应堆的控制棒燃耗评估方法，首先将堆芯内控制棒分为精细燃耗评估棒组以及直接燃耗评估棒组，随后进行堆芯寿期的燃耗计算分析。在每一个燃耗步中，根据稳态中子输运计算的结果，获得控制棒组件各节块的平均中子通量密度。接下来，对于直接燃耗评估棒组，仅对各节块的平均中子通量密度进行累加，计算获得总中子通量。对于精细燃耗评估棒组，在获得平均中子通量密度后，随即求解吸收体10B的燃耗方程，并将计算得出的控制棒10B核子密度反馈到下一燃耗步的中子输运计算中。当全部燃耗步的计算结束后，针对直接燃耗评估棒组，利用寿期内总中子通量计算10B的燃耗方程，以此获得该组控制棒进行燃耗后的材料成分。
一种应用于先进核反应堆控制棒燃耗评估方法

[发明专利]一种应用于共振计算中的能群并行方法-CN202210062560.4有效
发明人： 杜夏楠;杨懿宸;郑友琦;吴宏春;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G06F9/50 文献下载
摘要：一种应用于共振计算中的能群并行方法，在进行共振计算时，由于采用的是MOC方法求解两个固定源方程，因此在求解过程中的固定源迭代次数是与总截面Σt以及源项S存在关系。那么在进行共振计算之前得到各个能群各个区域的总截面Σt后，首先以各个区域的平均弦长为权重进行求和得到再以为权重对能群进行划分，这样做的目的是使得每个CPU的负载平衡，从而达到较高的并行效率。这种并行策略是平衡负载、提升并行效率的关键，能够极大的缩短每个核素共振计算的时间，从而提升复杂几何截面计算的整体计算效率。
一种应用于共振计算中的并行方法

[发明专利]一种获取不可分辨共振区高精度总反应截面的方法-CN202111146306.4有效
发明人：郑友琦;卫临方;杜夏楠;王永平;吴宏春 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F17/13 文献下载
摘要：一种获取不可分辨共振区高精度总反应截面的方法，首先预制235U、238U在若干背景截面下的不可分辨共振积分表，将核素的不可分辨共振区总反应截面分成两部分，即光滑部分和共振部分；其后确定核素的背景截面所对应预制共振积分表中的背景截面区间，计算区间端点处的自屏因子；接着利用自屏因子仅对于总反应截面的共振部分进行自屏计算，并与光滑部分求和获得背景截面在区间端点处对应的有效总反应截面；最后插值获得该核素的不可分辨共振区有效总反应截面。本发明方法是获得不可分辨共振区高精度有效总反应截面的关键，能够保证堆芯多普勒反应性参数的计算精度、保证堆芯安全分析的精度水平，为第四代快谱反应堆的中子学计算及核设计任务提供可靠的支撑。
一种获取不可分辨共振高精度反应截面方法

[发明专利]一种含气泡介质的中子输运计算方法-CN202211046384.1有效
发明人：王永平;郑友琦;杜夏楠;吴宏春;曹良志 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种含气泡介质的中子输运计算方法，首先分别计算核反应堆活性区内各个网格中气泡区域和非气泡区域的宏观中子反应截面；根据各网格内气泡尺寸，计算气泡区域和非气泡区域间的中子碰撞概率；利用中子碰撞概率计算网格内气泡区域和非气泡区域的中子通量密度；最后，通过通量‑体积权重对网格中气泡区域和非气泡区域的宏观中子反应截面加权平均获得网格的均匀化宏观中子反应截面，从而考虑了气泡区域和非气泡区域的通量分布的区别，提供了准确的均匀化中子反应截面，提高了后续中子输运计算的精度。
一种气泡介质中子输运计算方法

[发明专利]一种快堆的多参数核数据调整方法-CN202211226402.4在审
发明人：王永平;乔梁;郑友琦;杜夏楠;吴宏春;曹良志 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种快堆的多参数核数据调整方法，首先针对已有零功率实验装置的多个临界测量实验、控制棒价值测量实验以及空泡反应性测量实验，计算所有实验各自的χ系数和IS因子，并以某一实验为基准实验，计算所有实验与基准实验的相似性系数，根据相似性系数、χ系数和IS因子对应的筛选准则选取能用于核数据调整的实验,其次利用被筛选出来的实验的测量结果，包括有效中子增殖因子、控制棒价值和空泡反应性，基于贝叶斯定理对核数据进行调整，最后利用三个判断准则对调整后的核数据进行筛选，对不合理的核数据进行舍弃或者限制范围，最终获得调整后的核数据。获得更加精确的核数据，从而提高快堆的堆芯物理计算精度与置信度。
一种参数数据调整方法

[发明专利]一种应用于屏蔽计算曲面衔接中的SN-CN202211186568.8在审
发明人：王永平;张运升;郑友琦;杜夏楠;吴宏春;曹良志 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：一种应用于屏蔽计算曲面衔接中的SN‑MC耦合计算方法，在反应堆屏蔽计算中，某些复杂几何区域的形状为球面或椭球面，一般SN方法的计算网格无法准确描述这类耦合面，需要采用相交网格映射的方式近似求解。以球面为例，在SN完成比面源区域略大部分的输运计算后，根据SN计算划分的z方向网格将球面分为多层的圆形环带，计算环带投影与SN网格面的交点，利用交点坐标和环带所在高度求得曲面某位置的法向量，同时将交点所在SN网格中心点的角注量率视为环带映射区域的出射角注量率。利用角注量率可以求得粒子类型、面源、能群、曲面分层、网格、方向上的出射流，再将出射流转化为累积分布函数，作为MC程序的源项输入，进行曲面之外区域的续算。
一种应用于屏蔽计算曲面衔接中的 base sub

[发明专利]一种用于静态转换的紧凑型热管堆堆芯结构-CN202110558498.3有效
发明人：郑友琦;陶昱姗;杜夏楠;吴宏春;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G21C3/20 文献下载
摘要：一种用于静态转换的紧凑型热管堆堆芯结构，堆芯由燃料区、保温层、固定式反射层、滑动反射层、安全棒、内壳体、应急余热排出通道以及外壳体组成；燃料区由基体、上轴向反射层、下轴向反射层及布置在其中的热管和燃料棒组成，热管采用方形栅阵排布，燃料棒绕热管呈四周环绕型布置；内壳体材料为不锈钢，外壳体由内外两层材料组成，内层材料为不锈钢，外层材料为碳化硼；本发明提出的堆芯设计方案用于静态转换系统中，具有无机械噪声、结构紧凑、安全性高、便于运输的特点，可用于深空深海探测、移动式电源、偏远地区的供电供热等领域。
一种用于静态转换紧凑型热管堆堆结构

[发明专利]一种低铀装量的轻量化热管堆堆芯结构-CN202110559949.5有效
发明人：郑友琦;陶昱姗;杜夏楠;吴宏春;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G21C5/12 文献下载
摘要：一种低铀装量的轻量化热管堆堆芯结构，堆芯由燃料区、保温层、固定式反射层、滑动反射层、安全棒、内壳体、应急余热排出通道以及外壳体组成；燃料区由基体、上轴向反射层、下轴向反射层及布置在其中的热管、燃料棒和慢化棒组成；其中，燃料棒和慢化棒围绕热管呈方形栅阵排布；燃料棒采用低浓UN燃料芯块和钼包壳，慢化棒采用氢化钇慢化棒芯和钼管壁，基体采用碳化硅材料，上轴向反射层和下轴向反射层采用氧化铍材料；该结构采用了多种轻质量的慢化材料，能有效软化热管堆的能谱，减少堆芯中铀燃料的装载和堆芯重量，提高热管堆的经济性。
一种低铀装量量化热管堆堆结构

[发明专利]固定网格下考虑变形效应的反应堆瞬态中子通量模拟方法-CN202210632212.6有效
发明人：王永平;银华北;郑友琦;杜夏楠;吴宏春;曹良志 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明公开了固定网格下考虑变形效应的反应堆瞬态中子通量模拟方法，首先在稳态情况下，求解三类反应堆堆芯变形反应性反馈系数，即单位伸长量、单位弯曲量和单位径向膨胀量引起的反应性变化量；在瞬态过程中，计算堆芯的三维变形场，结合获得的堆芯变形反应性反馈系数便可获得堆芯总变形反应性反馈量；在预估校正准静态时空动力学方法中，在计算幅值函数中的堆芯总反应性时，除计算由于控制棒移动、材料温度变化原因导致的堆芯截面变化引起的反应性变化外，加上上述堆芯总变形反应性反馈量，并进行后续中子通量的幅值函数和形状函数的计算，从而在三维固定网格下考虑了变形效应的影响，获得更为准确的瞬态中子通量。
固定网格考虑变形效应反应堆瞬态中子通量模拟方法

[发明专利]移动式一体化双流程气冷反应堆系统及其工作方法-CN202110395577.7有效
发明人：吴宏春;雷铠灰;郑友琦;杜夏楠;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： F01K13/00 文献下载
摘要：移动式一体化双流程气冷反应堆系统及其工作方法，采用布雷顿‑有机朗肯联合循环，整个系统包括气冷反应堆部分、主发电部分和ORC余热发电部分；气冷反应堆部分核心部分由内部冷却剂工质压力不同且流动方向相反的内外燃料箱构成，内外燃料箱布置于带有冷却剂工质流动孔道的反射层中，反射层轴向两端分别紧接共轴设计的气轮机、压气机及发电单元，与回热器一起构成主发电部分；ORC余热发电部分由两级ORC余热发电回路构成并与主发电部分耦合用于堆芯余热排出和回收利用；该系统使用多组能量利用设备、一体化双流程及燃料箱设计，能够包容裂变产物、满足设备安全冗余性要求和实现能量梯级利用，具有紧凑体积小、安全性和能量利用率高的特点。
移动式一体化双流气冷反应堆系统及其工作方法

[发明专利]一种具有超高通量的铅铋冷却快中子研究堆堆芯结构-CN202111407574.7在审
发明人：郑友琦;赵克凡;曹良志;杜夏楠;吴宏春;王永平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-24 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G21C3/332 文献下载
摘要：一种具有超高通量的铅铋冷却快中子研究堆堆芯结构，堆芯功率200MW；堆芯径向由燃料区、径向反射层、径向屏蔽层组成；轴向上由冷却剂通道、反射层组件和屏蔽层组件的上下封头组成；燃料区包括燃料组件、辐照孔道、控制棒组件和安全棒组件，四种组件采用6圈正六边形密铺布置；燃料组件呈Y型1/3旋转对称，在每1/3燃料组件内，板状燃料和冷却剂通量交替排布；燃料板使用Zr质量含量10％的铀锆合金燃料，U235富集度90％。该结构采用了特殊设计的板状燃料元件与堆芯布置，能有效提高堆芯的功率密度与换热能力，可以有效提高堆芯的通量水平与材料辐照能力，中子注量率峰值可达到1.01×1016n/cm2s。
一种具有超高通量冷却快中子研究堆堆结构

[发明专利]一种获取快中子反应堆少群截面参数的混合计算方法-CN201710269812.X有效
发明人：郑友琦;杜夏楠;曹良志;吴宏春 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-04-20 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：一种获取快中子反应堆少群截面参数的混合计算方法，通过将蒙特卡洛方法与确定论方法相结合，利用蒙特卡洛方法精细考虑快堆组件的共振效应，计算各个核素精确的多群微观总截面、裂变截面、弹性散射截面，同时利用确定论方法求解快堆组件的各阶弹性散射截面以及各阶中子通量矩，并以此将多群截面归并为少群截面；这种混合计算方法通用性强，适用范围广，可以产生高精度的快堆组件少群截面,为堆芯的核设计任务提供精确可靠的截面参数。
一种获取快中子反应堆截面参数混合计算方法

[发明专利]一种获取高精度的快中子反应堆组件少群截面的方法-CN201610472890.5在审
发明人：郑友琦;杜夏楠;曹良志;李云召;吴宏春 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-06-24 - 公布日： 2016-11-16 - 主分类号： G21C5/00 文献下载
摘要：一种获取高精度的快中子反应堆组件少群截面的方法，通过使用点截面数据及多群数据相结合的方式计算快中子堆组件的细群截面，在线计算弹性散射矩阵，并使用细群截面求解中子输运方程获得细群中子通量密度，并以此归并能群从而得到快堆组件的少群参数；由于该方法直接使用点截面数据，中等质量核素所具有的弹性散射共振效应以及所有核素的共振干涉效应被精确考虑；能群归并的过程中使用了真实系统的中子通量密度，归并结果更为精确；本发明方法计算得到的快中子反应堆组件少群参数与参考值相比，误差整体在1％以内，具有较高的精度。
一种获取高精度快中子反应堆组件截面方法

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