IP200堆芯物理設(shè)計改進.pdf

1、IP200(Integral PWR200)是由哈爾濱工程大學(xué)提出初步概念設(shè)計方案的一體化壓水反應(yīng)堆，其在堆芯熱工、蒸汽發(fā)生器等方面已做過較為詳細的研究，但由于該反應(yīng)堆物理設(shè)計方面只是做過二維的設(shè)計計算，并且由于控制棒設(shè)計在機械上存在一定的不合理性，故需進行改進設(shè)計，以用來指導(dǎo)小型堆的研究。
　　本文在首先使用Studvisk公司開發(fā)的基于界面流耦合的碰撞概率法的二維燃耗計算程序 HELIOS-1.11對組件的物理特性進行研究，通

2、過分析選出符合設(shè)計要求的燃料組件。并通過分別研究帶有控制棒和可燃毒物組件的物理特性，最終確定可能用于所設(shè)計的反應(yīng)堆中的組件類型。
　　其次通過編寫基于矩形窄通道的熱工單通道模型，提出堆芯的初步設(shè)計方案。由于在擴散計算時需要連續(xù)的截面參數(shù)，需要對HELIOS計算出的多種組件截面進行處理，本文為適應(yīng)高燃耗的堆芯計算，提出了分段擬合方法，大幅度提高了截面擬合的計算精度。通過修改REMARK計算程序，使其適用于六角形組件堆芯的準穩(wěn)態(tài)計算，

3、并通過與成熟的設(shè)計軟件進行對比，證明了修改軟件的合理性。并通過將熱工與物理模型相耦合，利用熱工程序為物理提供一個更符合實際情況的溫度和密度分布，實現(xiàn)核熱準穩(wěn)態(tài)耦合計算，完善設(shè)計計算所使用的程序。
　　最后通過使用計算程序，對堆芯控制棒不同的布置方式和提棒方式進行比較，獲得較好的提棒方式。并通過對不同布置方式的可燃毒物布置進行設(shè)計計算，比較不同設(shè)計方案的特性，提出最終的堆芯設(shè)計方案，并對該設(shè)計方案的部分穩(wěn)態(tài)物理和熱工性能進行了驗證，