优化时间步长的数值方法解核反应堆点动态学方程

通过分析步长与数值误差的关系,论证了调整和优化步长的必要性。从步长与误差的关系出发,介绍了数值求解初值微分方程问题的两种优化步长的方法:两步计算法和嵌入式龙格-库塔法。在用隐式欧拉法对反应堆点动态学方程进行数值求解时,采用两步计算法对步长进行优化,计算的结果表明控制误差对步长及数值解的精确性有决定性的影响;通过求解反应堆点动态学方程,对MATLAB自带的嵌入式龙格-库塔法的微分方程求解函数ode23及ode45的精确性及使用情况进行了探讨。

系统瞬态分析程序中子学模块点堆求解验证

系统瞬态分析程序是用于示范快堆设计的工具软件之一,由中国原子能科学研究院自主开发,中子学模块是此程序中用于计算反应堆功率的模块。为了确保软件计算的正确性,需要对其进行验证与确认(V&V),本文对中子学模块求解点堆计算功率的结果进行了验证,是整个程序V&V工作中的一个部分。结果显示,在不同的条件下,中子学模块计算的结果与多种数值方法符合较好,满足程序计算的需求。

点动态学方程几种解法的比较

本文系统介绍了点动态学方程的各种解法及其特点，并对其中影响较大的三种方法Ｇｅａｒ法、三阶Ｈｅｒｍｉｔｅ插值法以及ＰｐｑＭ法的截断误差和稳定性进行了讨论。最后，本文利用所编制的三种方法的程序对轻水堆和快堆的标准问题进行了校算，结果证明ＰｐｑＭ法可以有效地求解点动态学方程，它所用的计算时间短而且结果也更精确。

核燃料溶液系统瞬态特性分析研究

在核反应堆乏燃料后处理主工艺流程中,核燃料通常以溶液状态存在,可能发生核临界事故。研究核临界事故的产生机理和事故源项,对预防事故发生、缓解事故后果、事故应急响应与医学诊治均具有十分重要的意义。本文采用点堆动力学方程结合二维热传导方程,开发了基于圆柱形溶液贮存容器的瞬态特性分析程序GETAC,利用该程序计算了法国SILENE瞬态实验装置模拟临界事故功率随时间的变化,得到了功率振荡在不同反应性引入大小、方式和有无外中子源等情况下的变化规律,计算分析结果与瞬态实验测量数据以及国外其他程序计算结果较一致。

零功率反应堆传递函数的实验测量

为研究零功率反应堆的传递函数,先以点堆动态方程为出发点,推导零功率反应堆对外加反应性扰动输入响应的传递函数理论表达式。然后,对外加反应性扰动为三角波时进行傅里叶分析,得到传递函数与输入频率及反应性之间的关系。最后,选取DF-Ⅵ快中子临界装置进行验证实验。在测量了扰动的反应性后,给出确定频率的外加扰动为三角波时的传递函数实验值,实验值与传递函数的理论计算值相符合,证实了零功率反应堆传递函数的理论表达式是正确的,反之,也可从已知的传递函数求出扰动的反应性。