基于动态时间规整的子通道程序数据同化技术研究

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作者 国文慧 姜铭雨 +7 位作者 章静 王明军 巫英伟 贺亚男 郭凯伦 田文喜 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1407-1415,共9页

为提升子通道程序在核反应堆热工水力分析中的预测精度与可靠性,解决模型与实测数据因时间偏移导致的误差累积问题,本研究提出一种基于动态时间规整(DTW)的数据同化方法,旨为复杂工况下的安全评估与实时监控提供高精度辅助手段。利用DT... 为提升子通道程序在核反应堆热工水力分析中的预测精度与可靠性,解决模型与实测数据因时间偏移导致的误差累积问题,本研究提出一种基于动态时间规整(DTW)的数据同化方法,旨为复杂工况下的安全评估与实时监控提供高精度辅助手段。利用DTW对模型预测与实测温度序列进行非线性时间轴匹配,消除了因功率瞬变或噪声干扰引起的时间偏移;通过集合卡尔曼滤波(EnKF)融合对齐后的时序数据,结合集合统计量迭代修正模型参数。研究结果表明,数据同化技术有效抑制了模型预测误差,尤其在功率阶跃等瞬态工况下,同化路径的波动幅度较独立预测降低30%。因此,本研究提出的DTW-EnKF混合数据同化技术,为核反应堆热工参数实时预测与安全分析提供了可靠工具。 展开更多

关键词 动态时间规整 子通道程序 数据同化 集合卡尔曼滤波

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COSINE软件中气泡和液滴模型及参数的不确定性量化研究

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作者 程以炫 孟召灿 +4 位作者 张昊 黄挺 赵萌 周帆帆 杨燕华 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1026-1034,共9页

为提高COSINE多相场代码用于最佳估算大破口失水事故的准确性和鲁棒性,本文基于热工分离实验和水力台架试验,采用该代码进行了建模和数值计算。并通过两种灵敏度量化分析方法,给出并分析了温度、水装量等数据的计算误差。此外,对影响参... 为提高COSINE多相场代码用于最佳估算大破口失水事故的准确性和鲁棒性,本文基于热工分离实验和水力台架试验,采用该代码进行了建模和数值计算。并通过两种灵敏度量化分析方法,给出并分析了温度、水装量等数据的计算误差。此外,对影响参数进行了定量分析,并对参数之间的交互作用进行了讨论。结果表明:下降段水装量结果的计算带很宽,再淹没结果的计算带范围很窄;液滴直径限制对下降段水装量影响起主要作用,气相和液滴摩擦系数对再淹没阶段包壳最高温度影响最为显著。此外,参数模型的交互作用广泛存在,液滴和气泡直径限制对数值计算的影响明显;液滴相间摩擦对其与壁面间换热有显著影响。 展开更多

关键词 大破口失水事故 COSINE多相场子通道代码 气泡 液滴 不确定性传热参数

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子通道分析程序LINDEN的开发与初步验证 被引量：15

3

作者 白宁 朱元兵 +4 位作者 任志豪 陈俊 周有新 厉井钢 贺海波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B06期299-301,共3页

中国广东核电集团有限公司自主开发的子通道分析程序LINDEN采用基于同位网格有限差分技术的四方程漂移流模型以及面向对象的模块化编程技术。该程序具备分析计算的可靠性、稳定性。通过LINDEN和COBRA-Ⅳ程序分别对大亚湾1#、2#机组稳态... 中国广东核电集团有限公司自主开发的子通道分析程序LINDEN采用基于同位网格有限差分技术的四方程漂移流模型以及面向对象的模块化编程技术。该程序具备分析计算的可靠性、稳定性。通过LINDEN和COBRA-Ⅳ程序分别对大亚湾1#、2#机组稳态工况进行了计算分析。结果表明,LINDEN程序和COBRA-Ⅳ程序的计算结果总体吻合较好,LINDEN程序可适用于大型压水堆的热工水力分析。 展开更多

关键词 子通道分析程序 自主开发 热工水力 反应堆安全分析

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反应堆热工水力子通道分析程序ATHAS的研发 被引量：6

4

作者 刘伟 白宁 +4 位作者 朱元兵 单建强 张博 苟军利 厉井钢 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期59-66,共8页

介绍了具有自主知识产权的反应堆热工水力子通道分析程序ATHAS的物理模型和数值解法。利用ATHAS对西屋四环路压水堆进行全堆芯热工水力子通道分析,并与COBRA-EN和THERMIT-2的预测值进行对比,结果表明:ATHAS能够准确预测大型压水堆堆芯... 介绍了具有自主知识产权的反应堆热工水力子通道分析程序ATHAS的物理模型和数值解法。利用ATHAS对西屋四环路压水堆进行全堆芯热工水力子通道分析,并与COBRA-EN和THERMIT-2的预测值进行对比,结果表明:ATHAS能够准确预测大型压水堆堆芯内的热工水力参数分布。本文对ATHAS研发的思路和方法,对我国核电站热工水力软件自主化的设计开发具有借鉴意义。 展开更多

关键词 子通道程序ATHAS COBRA—EN THERMIT一2 物理模型 数值解法

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子通道程序SUBSC的开发及稳态验证 被引量：2

5

作者 陈军 曹良志 +3 位作者 赵传奇 叶鑫 刘宙宇 吴宏春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1030-1037,共8页

采用面向对象模块化编程技术开发了面向大规模热工水力计算的自主化子通道程序SUBSC,利用SUBSC和COBRA程序分别计算了典型压水堆1/4组件,结果表明,两者计算结果吻合很好。为进一步验证SUBSC程序,计算了PSBT稳态5×5棒束基准题,结果... 采用面向对象模块化编程技术开发了面向大规模热工水力计算的自主化子通道程序SUBSC,利用SUBSC和COBRA程序分别计算了典型压水堆1/4组件,结果表明,两者计算结果吻合很好。为进一步验证SUBSC程序,计算了PSBT稳态5×5棒束基准题,结果表明,在各种工况下SUBSC程序计算得到的通道平均含汽率与实验测量值吻合很好,最大相对偏差仅为0.7%,证明了程序具有较高的计算精度。为提高SUBSC程序的计算效率,引入不完全LU分解预处理的再启动GMRES算法求解质量守恒方程,对多组件的计算结果表明,SUBSC程序具备大规模热工水力计算能力。 展开更多

关键词 子通道程序SUBSC PSBT基准题 GMRES算法 大规模

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超临界水堆子通道分析 被引量：3

6

作者 赵冬建 路璐 史国宝 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期543-547,共5页

超临界水堆作为6种第4代未来堆型中唯一的水冷堆,具有一些独特的特点,受到了广泛重视。本工作以上海核工程研究设计院的常规压水堆子通道程序为基础,开发编制了适用于超临界水堆的子通道程序,并对典型带有慢化剂水棒的超临界水堆燃料组... 超临界水堆作为6种第4代未来堆型中唯一的水冷堆,具有一些独特的特点,受到了广泛重视。本工作以上海核工程研究设计院的常规压水堆子通道程序为基础,开发编制了适用于超临界水堆的子通道程序,并对典型带有慢化剂水棒的超临界水堆燃料组件进行了模拟计算,得到了堆芯子通道内的温度、燃料棒包壳温度、表面传热系数等参数的分布规律。此外,研究了不同超临界流体换热关系式对计算结果的影响,结果显示,各传热关系式的计算结果存在一定差异。 展开更多

关键词 超临界水堆 第4代反应堆 子通道程序

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基于通用型耦合方法蒙特卡罗核热耦合 被引量：5

7

作者 叶辛欧文 刘仕倡 王侃 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期14-19,共6页

在自主堆用蒙卡程序RMC内部开发的热工水力子通道功能模块RMC-TH以及蒙特卡罗几何栅元计数器的基础上,研究并开发了通用型内耦合接口。与传统依赖文件传递信息的外耦合相比,该耦合方式对两种物理过程使用统一的输入文件,利用重复结构热... 在自主堆用蒙卡程序RMC内部开发的热工水力子通道功能模块RMC-TH以及蒙特卡罗几何栅元计数器的基础上,研究并开发了通用型内耦合接口。与传统依赖文件传递信息的外耦合相比,该耦合方式对两种物理过程使用统一的输入文件,利用重复结构热工反馈栅元展开技术,可以实现物理-热工大规模几何模型的快速内部对应,突破了以往核热耦合程序通用性的限制;截面更新方面,采用在线多普勒展宽法(OTF)实现温度对中子截面的反馈作用。该方法只需加载0K的截面库,可以降低对计算机内存的需求,提高计算效率。以单棒及典型压水堆PWR 17×17组件为例,对核热耦合过程进行了稳态模拟分析,结果证明了内耦合方法的可行性、正确性及高效性。 展开更多

关键词 RMC 核热耦合 内耦合 子通道程序 蒙特卡罗

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钠冷快堆分析程序ATHAS-LMR的子通道模型 被引量：9

8

作者 陈选相 吴攀 单建强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期695-700,共6页

以子通道模型和绕丝分布式阻力模型为基础,研发了液态金属快中子增殖堆热工水力子通道分析程序ATHAS-LMR,以对液态金属快中子增殖堆燃料组件中的热工水力现象进行分析。与国外知名实验和类似子通道分析程序比较,结果表明:ATHAS-LMR与实... 以子通道模型和绕丝分布式阻力模型为基础,研发了液态金属快中子增殖堆热工水力子通道分析程序ATHAS-LMR,以对液态金属快中子增殖堆燃料组件中的热工水力现象进行分析。与国外知名实验和类似子通道分析程序比较,结果表明:ATHAS-LMR与实验结果及其他子通道分析程序的结果相近,能够完成包括堵流工况的各种工况下液态金属快中子增殖堆组件的热工水力性能分析。 展开更多

关键词 ATHAS-LMR程序 子通道模型 绕丝分布式阻力模型 堵流事故

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子通道程序对PSBT空泡分布实验计算的不确定性量化分析 被引量：2

9

作者 张俊涛 刘晓晶 +1 位作者 张滕飞 柴翔 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1420-1426,共7页

为了评估子通道程序的准确性与可靠性,需要定量给出计算结果的不确定性.采用统计学上基于输入参数不确定性传递的方法进行不确定性分析,可以定量得到程序计算结果的不确定范围.在假设模型参数不确定性服从正态分布的基础上,采用统计学... 为了评估子通道程序的准确性与可靠性,需要定量给出计算结果的不确定性.采用统计学上基于输入参数不确定性传递的方法进行不确定性分析,可以定量得到程序计算结果的不确定范围.在假设模型参数不确定性服从正态分布的基础上,采用统计学方法确定模型参数不确定性的分布以取代传统的专家判断.通过对压水堆子通道和棒束实验(PSBT)基准题空泡分布实验进行计算,分析子通道程序COBRA-IV对实验结果的预测能力,同时得到满足容忍限的计算结果不确定性上下限.计算结果表明:评估得到的不确定带能较好地包络实验值;同时利用统计均值对模型进行标定后,可以得到比原模型更接近实验值的计算结果. 展开更多

关键词 不确定性量化 子通道程序 空泡份额

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基于双区域模型的钠冷快堆组件子通道分析程序的开发与验证 被引量：3

10

作者 吴宗芸 刘天才 吴明宇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期672-683,共12页

子通道分析程序是钠冷快堆堆芯热工水力设计和安全分析的重要工具。本文为计算和分析钠冷快堆组件在径向均匀与倾斜功率分布工况下的热工水力特性,利用双区域绕丝交混模型开发了一款适用于钠冷快堆组件分析的子通道程序SPLICA,并与FFM2A... 子通道分析程序是钠冷快堆堆芯热工水力设计和安全分析的重要工具。本文为计算和分析钠冷快堆组件在径向均匀与倾斜功率分布工况下的热工水力特性,利用双区域绕丝交混模型开发了一款适用于钠冷快堆组件分析的子通道程序SPLICA,并与FFM2A 19棒束实验数据与WARD 61棒束实验数据进行了对比验证。由于本文开发的子通道分析程序SPLICA使用了详细的绕丝交混模型,与经过二次开发后的COBRA程序的计算结果相比,对于FFM2A实验SPLICA程序计算得到的结果与实验结果符合得更好。这两个实验数据的验证结果证明了本文开发的子通道分析程序的准确性以及对高流量工况和低流量工况均具有良好的适用性。本程序能为钠冷快堆组件热工水力分析提供有效的设计和研究手段。 展开更多

关键词 双区域模型 子通道程序 反应堆热工水力 程序验证

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基于高精度子通道程序的棒束临界热流密度机理模型 被引量：1

11

作者 郭俊良 蒋理 +3 位作者 高逵 孔焕俊 桂淼 单建强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1473-1481,共9页

传统棒束临界热流密度关联式受限于子通道粗糙的划分方式以及棒表面局部参数计算的不准确性而无法有效外推,针对特定燃料组件开发的棒束临界热流密度关系式只能用于特定的棒束几何结构。对于导向管存在的棒束结构仍需额外的修正,不满足... 传统棒束临界热流密度关联式受限于子通道粗糙的划分方式以及棒表面局部参数计算的不准确性而无法有效外推,针对特定燃料组件开发的棒束临界热流密度关系式只能用于特定的棒束几何结构。对于导向管存在的棒束结构仍需额外的修正,不满足局部现象假设,无法实现真正的预测。为满足新型燃料组件以及新型堆等不同棒束几何下临界热流密度的预测需要,基于西安交通大学开发的高精度子通道程序建立了棒束临界热流密度机理模型。高精度子通道程序在原有子通道划分的基础上进一步细分,并结合格架分布式阻力模型使流场的计算更加细致准确。对基于高精度子通道程序开发的棒束临界热流密度机理模型进行了验证,预测值与实验值之比的平均值为0.99,均方差为4.69%,且无需对冷壁效应进行额外修正。 展开更多

关键词 临界热流密度 棒束 子通道程序 机理模型 汽泡壅塞

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