1、文章编号:0258-0926(2023)02-0024-06;DOI:10.13832/j.jnpe.2023.02.0024基于改进变分节块法的共轭中子通量密度计算技术梁博宁1,2,吴宏春2,李云召21.中国辐射防护研究院,太原,030006;2.西安交通大学,西安,710049摘 要:共 轭 中 子 通 量 密 度 对 于 核 安 全 和 压 水 堆(PWR)中 的 探 测 器 计 算 有 着 重 要 的 意 义,为 了 消 除 现有 节 块 方 法 在 处 理 由 于 控 制 棒 移 动 带 来 的 非 均 匀 节 块(包 括 非 均 匀 的 截 面 和 不 连 续 因 子)时 所 造
2、成 的 较 大 误差,本 文 提 出 一 种 改 进 的 变 分 节 块 法(VNM)。确 定 了 不 同 于 前 向 方 程 的 共 轭 节 块 方 法 的 连 续 条 件,不 同于 传统VNM在 全 局 建 立 泛 函,本 文 方 法 为 每 一 个 节 块 建 立 泛 函;构 建 了 含 非 均 匀 不 连 续 因 子 的 乘 子 项,以显 式 处 理 表 面 不 连 续 的 共 轭 中 子 通 量 密 度;除 共 轭 体 中 子 通 量 密 度、截 面 和 表 面 分 中 子 流 密 度 外,将 表 面 不连 续 因 子 展 开 为 分 段 正 交 多 项 式 来 构 造 响 应 矩
3、阵。含 有 非 均 匀 节 块的BEAVRS基 准 题 数 值 结 果 证 明,同 传统VNM相 比,改 进的VNM可 以 将 非 均 匀 问 题 的 有 效 共 轭 增 殖 系 数 和 燃 料 区 共 轭 中 子 通 量 密 度 偏 差 降低2个量级,有利于实现前向与共轭中子通量密度的高精度内积计算。关键词:压水堆;非均匀节块;变分节块法;共轭中子通量密度中图分类号:TL325文献标志码:AAdjoint Neutron Flux Calculation Technique Based on ImprovedVariational Nodal MethodLiang Boning1,2,Wu
4、 Hongchun2,Li Yunzhao21.China Institute for Radiation Protection,Taiyuan,030006,China;2.Xian Jiaotong University,Xian,710049,ChinaAbstract:The adjoint neutron flux is of great significance for nuclear safety and detectorcalculation in pressurized water reactor(PWR).However,existing nodal methods wou
5、ld cause a bigerror due to heterogeneous nodes,including heterogeneous cross sections and discontinuity factors,which will appear frequently with the control rod moving.In this paper,an improved variationalnodal method(VNM)is proposed to reduce the error.It determines the continuous conditions forad
6、joint nodal methods that are different from forward equation.Unlike traditional VNM,whichestablishes a functional method globally,this paper establishes a functional method for each node.Itconstructs a multiplier term with a heterogeneous discontinuity factor to explicitly deal with theadjoint neutr
7、on flux with surface discontinuity.Apart from the expansions of adjoint neutron flux,cross section and surface partial neutron current densities,the surface discontinuity factor(DF)isalso expanded into pieces-wise orthogonal polynomials to construct the nodal response matrixes.The numerical results
8、of the BEAVRS benchmark problem with heterogeneous nodes existingdemonstrate that compared with the traditional VNM,the improved VNM can reduce the error bytwo orders of magnitude for the adjoint neutron flux in fuel area and the adjoint effectivemultiplication factor,which can help realize high acc
9、uracy calculation for the inner product offorward and adjoint neutron flux.Key words:PWR,Heterogeneous node,VNM,Adjoint neutron flux 收稿日期:2022-04-24;修回日期:2022-06-13基金项目:国家自然科学基金(11975181)作者简介:梁博宁(1989),男,助理研究员,博士,主要从事核事故应急研究工作,E-mail:bnliang_ 第 44 卷 第 2 期核 动 力 工 程Vol.44 No.22023 年 4 月 Nuclear Power Engineering Apr.2023