基于瞬态拼接裂变矩阵的耦合型中子动力学算法研发

在核反应系统的瞬态计算中,通常使用的确定论方法和蒙特卡罗方法不能同时兼备计算精度与计算效率,其中点堆动力学方法无法得到空间上的分布,扩散方法计算速度快但误差较大,输运方法和蒙特卡罗方法虽然精度高但计算效率低。本文在瞬态裂变矩阵和拼接裂变矩阵理论的基础上,提出了瞬态拼接裂变矩阵方法,该方法可精确快速地进行瞬态分析。其中,瞬态裂变矩阵方法是一种可进行输运计算的混合方法,但需大量的计算时间用于生成瞬态裂变矩阵。拼接裂变矩阵方法是一种可高效处理裂变矩阵数据库以及快速计算全堆芯稳态的方法,但未运用于瞬态分析中。本文通过单棒模型以及组件模型的瞬态工况对瞬态拼接裂变矩阵方法进行验证。结果表明,瞬态拼接裂变矩阵方法在稳态和瞬态计算过程与参考解吻合良好,能在61 cup·h时间完成真实时间0.5 s的插棒-提棒的瞬态三维精确解,均方根误差在整个插棒-提棒的瞬态过程中均保持在0.2%以下。