强激光与粒子束
2024, 36(1): 016001
强激光与粒子束
2023, 35(11): 116001
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056004
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056011
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056010
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
利用系统分析程序RELAP5/Mod 3.4对基于中国聚变工程实验堆(CFETR)的高增益包层聚变堆进行了全堆尺度的安全分析。针对包层结构复杂、部件众多的特点, 提出了对包层两套冷却系统的复杂流动和传热结构的等效建模方法, 并建立了两套冷却系统间的传热模型。在此基础上完成全包层模型, 对稳态运行工况进行了计算验证, 并选取燃料区全部失流事故进行安全分析。计算结果表明: 在事故过程中, 第一壁-产氚区冷却系统能够带走燃料区的部分衰变热, 高增益包层的各项热工参数均未超过限值。这表明包层能够有效地抵御此类事故, 具有良好的热工安全特性。
高增益包层 全包层模型 失流事故 CFETR CFETR high tritium breeding blanket intact reactor model RELAP5 RELAP5 LOFA 强激光与粒子束
2019, 31(3): 036001
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
基于蒙特卡罗程序JMCT2.2和商用CFD程序FLUENT, 通过C++语言, 采用外耦合的方式开发了一套耦合接口程序。利用JMCT网格和FLUENT计算域之间一一映射的方式完成物理模型和CFD模型之间的网格匹配, 实现了物理模型的简单划分和CFD模型网格的精细划分。利用该耦合程序计算了压水堆单根燃料棒模型和3×3带水洞的燃料子组件模型, 并与MCNP与FLUENT耦合计算结果进行对比。计算结果表明, 使用本文的方法, 耦合JMCT程序与FLUENT程序能够用于物理-热工耦合计算并准确提供其反馈参数。
蒙特卡罗 物理-热工耦合 Monte Carlo JMCT JMCT FLUENT FLUENT neutronics/thermal-hydraulics coupling 强激光与粒子束
2018, 30(10): 106002
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
反应堆的自然循环能力是其固有安全性的一项重要特征参数,利用RELAP5/Mod 3.4程序计算了JRR-3M池式研究堆在无应急冷却系统和有应急冷却系统条件下失去场外电源的事故工况,分析了冷却剂流动方向反转过程中的瞬态自然循环能力,并得到了最大自然循环载热能力。计算结果表明:应急冷却系统的投入明显地降低了燃料和冷却剂的温度,提高了反应堆的安全性;当衰变功率降低至590 kW时关闭辅助泵,利用自然循环能力可使反应堆达到安全状态。通过此研究堆的自然循环能力计算,验证了计算模型、计算方法的可行性,可进一步应用于此类型的研究堆。
池式反应堆 自然循环能力 流量反转 瞬态计算 pool-type research reactor natural circulation capability RELAP5 RELAP5 flow reversal transient calculation 强激光与粒子束
2018, 30(8): 086001
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621999
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
蒙特卡罗方法是当前形势下辐射屏蔽计算的首选分析工具。小概率深穿透问题则是屏蔽计算的关键与亟待解决的核心问题,需要使用有效的减方差技巧。针对全局问题,利用蒙特卡罗正算输运得到的粒子通量或探测响应来构建权重窗参数,将现有的粒子位置偏移拓展到位置和能量偏倚。利用国际屏蔽基准题进行测试验证,通过使用该方法,粒子被引导到模型的所有位置。平均相对误差降低到10%以下,几乎所有网格区域都有粒子统计。结果表明,基于蒙特卡罗正算输运的输运偏倚参数构建方法能够实现全局减方差。
蒙特卡罗 正算输运 屏蔽计算 全局减方差 Monte Carlo forward transport shielding calculation global variance reduction 强激光与粒子束
2018, 30(1): 016006
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
在反应堆物理-热工耦合过程中,网格划分尺度会影响计算精度和计算时间。利用蒙特卡罗程序和FLUENT程序,对压水堆单棒模型进行不同尺度的网格划分,评估网格划分尺度对耦合结果的影响,得到单个网格中密度差值、温度差值对有效增殖因子和功率分布引入的误差。研究表明当燃料温度差值小于50 K,慢化剂密度差值3 kg/m3时,有效增殖因子相对误差小于10-4,功率相对误差小于1%。使用该规律,对典型的压水堆单棒模型和3×3通道模型进行网格划分并进行耦合计算。结果表明,单棒模型网格总数减少至1/100,计算时间减少至1/4,3×3通道模型网格总数减少至1/50,计算时间减少至1/10,但其结果仍然精确有效。
物理-热工耦合 网格优化 MCNP5 Monte Carlo FLUENT FLUENT neutronics/thermal-hydraulics coupling grid optimization 强激光与粒子束
2017, 29(11): 116002