子通道程序不確定性分析研究.pdf

1、子通道程序可以較全面細(xì)致的模擬堆芯中的熱工水力現(xiàn)象,是計算反應(yīng)堆堆芯熱工水力過程現(xiàn)象的通用工具之一,在輕水堆中得到廣泛應(yīng)用,對于電廠安全分析具有很重要的地位。然而,程序的計算結(jié)果往往會受到計算誤差的影響,帶有較大的不確定性。不確定性的大小對計算結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信度有著重要的影響。現(xiàn)有較成熟的不確定性分析方法,大多針對系統(tǒng)程序進行分析計算,很少對子通道程序進行分析計算。因此,開展子通道程序的不確定性分析十分必要。
　　本文首先對不確

2、定分析方法的數(shù)學(xué)原理進行了闡述,對子通道程序的不確定性以及敏感性計算等過程進行了數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)、程序的開發(fā)以及簡單的驗證;其次,對子通道程序的計算模型和邊界條件進行簡單的評估,并挑選出對空泡份額計算結(jié)果影響較大的重要參數(shù)。在運用子通道程序進行棒束實驗?zāi)M計算過程中,模擬對象包括了不同尺寸的棒束(3×3棒束實驗,Herkenrath’s4×4棒束實驗以及BFBT中的8×8棒束實驗)以及不同的計算工況。通過比較不同本構(gòu)關(guān)系式下的計算結(jié)果,研

3、究程序中本構(gòu)關(guān)系對于模擬棒束實驗空泡份額的影響。主要的研究對象包括子通道程序中涉及的空泡份額計算模型以及其他模型參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn):對出口空泡份額結(jié)果影響最大的因素為空泡份額模型、交混系數(shù)、入口焓值與壓力。最后,基于開發(fā)的不確定分析方法和挑選出的重要熱工水力模型,考慮邊界條件以及模型參數(shù)的不確定性,針對8×8棒束實驗的出口空泡份額,對程序計算進行不確定性分析以及敏感性分析,研究不同覆蓋份額和置信區(qū)間對不確定分析結(jié)果以及敏感性分析的影響。得到

4、程序計算的預(yù)測值,不確定范圍以及輸入?yún)?shù)的敏感性分析結(jié)果。結(jié)果表明:子通道出口空泡份額的平均不確定性范圍是(-6％,+7%),水棒周圍不規(guī)則形狀子通道的不確定性較大,大約為9%左右。進一步研究發(fā)現(xiàn):計算結(jié)果對于滑速比的變化最為敏感,幾乎呈直接相關(guān)的關(guān)系;交混系數(shù)也具有較高的敏感性。容忍限的不同對不確定性分析結(jié)果有一定的影響,容忍限越大,不確定性的范圍則越大;同時,對相關(guān)系數(shù)的計算有著比較大的影響,而對標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)的計算幾乎沒有影響,說明