压水堆三维全堆芯Pin-by-pin瞬态分析

来源：核动力工程杂志2023年第6期北京时间：

作者：秦浚玮, 李云召, 王昆鹏, 吴宏春, 曹良志

单位：1.西安交通大学，西安，710049；2.生态环境部核与辐射安全中心，北京，100082；

摘要：为了保证核反应堆在瞬态过程中的安全性，需要进行三维全堆芯的瞬态分析，给出安全分析关注的燃料棒功率分布。本研究建立了压水堆三维全堆芯Pin-by-pin核热耦合瞬态分析的理论模型：采用全隐式向后差分方法和指数函数展开节块法实现了三维全堆芯Pin-by-pin时空中子动力学计算；采用栅元尺度的多通道模型进行三维全堆芯Pin-by-pin热工反馈计算；采用Picard迭代实现了核热紧耦合迭代计算；利用信息传递接口（MPI）并行技术，采用统一的空间区域分解方式，实现了核热耦合瞬态过程的并行计算。基于理论模型，开发了相应的程序Bamboo-Transient2.0，采用基准题和多组件问题对程序进行验证，并将其应用于商用压水堆瞬态分析。结果表明：Pin-by-pin瞬态分析程序较之组件均匀化的粗网扩散程序结果更加精细，有效改善了棒功率分布的偏差，同时能够给出栅元尺度下的各状态参数分布情况，可直接满足安全分析需求。

关键词：压水堆, NECP-Bamboo, Pin-by-pin, 瞬态分析

基金资助：国家自然科学基金（11975181）