基于COMSOL Multiphysics的中子扩散问题求解以及气冷微堆应用分析

TL424; 基于三维有限元程序COMSOL Multiphysics的"系数形式偏微分方程接口"开发了中子扩散方程的求解模型,利用COMSOL Multiphysics的特征值和瞬态求解器分别对稳态和瞬态中子扩散方程进行了求解.通过与二维的2D-TWIGL基准题(包括稳态和瞬态工况)以及三维的3D IAEA PWR基准题的计算结果进行对比,验证了所开发中子扩散方程求解模型的正确性.针对气冷微堆堆芯进行建模,采用蒙特卡罗程序RMC生成双群和25群的群常数,利用该中子扩散求解模型开展了气冷微堆堆芯临界计算,结果分别与连续能量和多群蒙特卡罗计算参考值进行对比.结果表明:得到的有...

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Published in原子能科学技术 Vol. 57; no. 3; pp. 565 - 575
Main Authors 黄政, 袁媛, 刘国明, 陈巧艳
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国核电工程有限公司,北京 100840 01.03.2023
Subjects
高温气冷堆
COMSOL Multiphysics
气冷微堆
棱柱型燃料组件
中子扩散方程
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2022.youxian.0354

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Summary:TL424; 基于三维有限元程序COMSOL Multiphysics的"系数形式偏微分方程接口"开发了中子扩散方程的求解模型,利用COMSOL Multiphysics的特征值和瞬态求解器分别对稳态和瞬态中子扩散方程进行了求解.通过与二维的2D-TWIGL基准题(包括稳态和瞬态工况)以及三维的3D IAEA PWR基准题的计算结果进行对比,验证了所开发中子扩散方程求解模型的正确性.针对气冷微堆堆芯进行建模,采用蒙特卡罗程序RMC生成双群和25群的群常数,利用该中子扩散求解模型开展了气冷微堆堆芯临界计算,结果分别与连续能量和多群蒙特卡罗计算参考值进行对比.结果表明:得到的有效增殖因数以及三维功率分布总体上能与对应的多群蒙特卡罗参考值较好吻合.与连续能量蒙特卡罗参考值相比,采用25能群的结果较双群划分方式更为准确.对于气冷微堆堆型,能群结构划分方式对结果精度的影响显著.采用精细能群划分能改善计算精度,但会使得求解所需资源和时间大幅上升.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2022.youxian.0354