基于MOOSE平台的高阶全隐式核反应堆一回路系统分析

来源：核动力工程杂志2021年第6期北京时间：

作者：牛钰航, 贺亚男, 巫英伟, 向烽瑞, 邓超群, 于洋, 苏光辉, 秋穗正, 田文喜, 卢忝余

单位：1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安， 710049；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都， 610213；

摘要：基于多物理场耦合平台MOOSE开发了模块化系统安全分析程序ZEBRA，并采用高阶全隐式离散格式建立了核反应堆一回路系统模型，对核反应堆系统中子扩散、二维固体导热和一维流体进行耦合计算。针对单管流动传热问题，对ZEBRA程序进行了耦合验证，对比了稳态工况下一阶、二阶空间离散格式和瞬态工况下Implicit-Euler、Crank-Nicolson、BDF2 这3种时间离散格式的求解精度，并对压水堆回路系统稳态和降功率瞬态工况进行了模拟分析。结果表明，高阶空间离散格式具有较高的求解精度，BDF2时间离散格式与理论解符合最好；压水堆回路系统温度、速度、压力分布合理，稳态、瞬态计算结果与RELAP5程序计算结果符合良好。

关键词：MOOSE, 高阶全隐式, 系统分析

基金资助：国家自然科学基金（11775174）