基于Kriging代理模型的铅铋反应堆智能优化方法 被引量：3

1

作者 李琼 刘紫静 +4 位作者 肖豪 肖英杰 赵鹏程 王昌 于涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期49-59,共11页

铅铋反应堆广泛应用的需求要求研究人员在现有堆芯方案的基础上开展大量优化设计工作。针对铅铋反应堆多物理、多变量、多约束耦合影响的多维非线性约束优化设计问题,基于Kriging代理模型、正交拉丁超立方抽样和SEUMRE空间搜索技术构建... 铅铋反应堆广泛应用的需求要求研究人员在现有堆芯方案的基础上开展大量优化设计工作。针对铅铋反应堆多物理、多变量、多约束耦合影响的多维非线性约束优化设计问题,基于Kriging代理模型、正交拉丁超立方抽样和SEUMRE空间搜索技术构建铅铋反应堆智能优化方法,耦合物理蒙卡计算/热工分析程序,开发包含抽样、耦合程序前后处理、反应堆优化分析功能的优化平台,并以铅铋反应堆SPALLER-4,URANUS为原型分别开展最小燃料装载量的方案寻优与参数优化验证。验证结果表明,该智能优化方法用于铅铋反应堆设计方案寻优和堆芯参数优化可行、有效,相比传统蒙卡程序计算寻优,在保证预测精度前提下极大地降低了计算成本,与URANUS初始模型比较,燃料装载量、堆芯总质量、活性区体积、堆芯总体积分别优化10.8%,11.5%,18.1%,17.1%,为基于代理模型的智能优化方法应用于铅铋反应堆的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 铅铋反应堆 智能优化 Kriging代理模型 SEUMRE空间搜索 正交拉丁超立方抽样

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可燃毒物布置方式的反应性波动特性研究 被引量：2

2

作者 徐士坤 于涛 +2 位作者 谢金森 刘金聚 夏羿 《南华大学学报（自然科学版）》 2020年第4期20-26,共7页

不同可燃毒物的布置方式可以控制整个燃耗寿期下的反应性波动并且可以提高燃耗深度。本工作在不同富集度下分析可燃毒物的布置方式对堆芯反应性的影响。并对堆芯keff在整个燃耗寿期下的变化趋势进行分析。结果表明1)含可燃毒物B和Gd的堆... 不同可燃毒物的布置方式可以控制整个燃耗寿期下的反应性波动并且可以提高燃耗深度。本工作在不同富集度下分析可燃毒物的布置方式对堆芯反应性的影响。并对堆芯keff在整个燃耗寿期下的变化趋势进行分析。结果表明1)含可燃毒物B和Gd的堆芯,采用16根可燃毒物棒的布置方式;含可燃毒物Er和Eu的堆芯,采用28根可燃毒物棒的布置方式;含可燃毒物231Pa、240Pu和241Am的堆芯,采用组件燃料棒中均含可燃毒物的布置方式。2)在14%富集度下选用240Pu作为可燃毒物;在40%、70%和97%富集度下选用B作为可燃毒物。 展开更多

关键词 布置方式 反应性波动 可燃毒物 k eff

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燃耗信任制下燃耗计算对临界计算的偏差及不确定度的研究 被引量：2

3

作者 倪梓宁 于涛 +6 位作者 谢金森 陈熙荣 黄干 黄浩 陈珍平 赵鹏程 雷济充 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1915-1923,共9页

为量化燃耗信任制中燃耗计算传递给临界计算的不确定度,本文基于参数统计法对燃耗计算的核素偏差及偏差不确定度展开分析,并以蒙特卡罗(MC)抽样方法计算的k_(inf)不确定度为基准,比较不同抽样方法对临界计算不确定度的影响。结果表明,... 为量化燃耗信任制中燃耗计算传递给临界计算的不确定度,本文基于参数统计法对燃耗计算的核素偏差及偏差不确定度展开分析,并以蒙特卡罗(MC)抽样方法计算的k_(inf)不确定度为基准,比较不同抽样方法对临界计算不确定度的影响。结果表明,核素偏差与偏差不确定度是随样品燃耗变化的分段函数。对于临界计算,拉丁超立方抽样(LHS)方法与MC抽样方法的k_(inf)不确定度计算结果吻合较好,且LHS方法可考虑参数间的相关性,计算结果更真实,可进一步提升电厂的经济性。 展开更多

关键词 燃耗信任制 核素浓度偏差与偏差的不确定度 临界安全偏差与不确定度 拉丁超立方抽样方法

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可燃毒物提高小型压水堆堆芯寿期研究 被引量：3

4

作者 徐士坤 于涛 +1 位作者 谢金森 刘金聚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期265-271,共7页

针对长寿期堆芯的应用需求,开展了提高小型压水堆堆芯寿期研究。以棒状燃料为对象,对不同栅格尺寸和不同可燃毒物的选取进行计算,得出小型压水堆堆芯寿期相关影响因素。通过对不同尺寸的燃料栅格进行输运-燃耗计算,得到燃耗最佳栅格尺... 针对长寿期堆芯的应用需求,开展了提高小型压水堆堆芯寿期研究。以棒状燃料为对象,对不同栅格尺寸和不同可燃毒物的选取进行计算,得出小型压水堆堆芯寿期相关影响因素。通过对不同尺寸的燃料栅格进行输运-燃耗计算,得到燃耗最佳栅格尺寸。以燃耗最佳栅格尺寸建立组件,并选择转换性能好的锕系核素240 PuO 2作为可燃毒物,利用240 Pu吸收中子转换成易裂变核素241 Pu的特性,对堆芯实现反应性控制和寿期延长。本研究通过对燃料栅格尺寸和可燃毒物的合理选择,提高了燃料利用率,达到延长堆芯寿期的目的。 展开更多

关键词 长寿期堆芯 燃耗最佳栅格尺寸 可转换可燃毒物 堆芯寿期

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长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型研究 被引量：1

5

作者 徐士坤 于涛 +2 位作者 谢金森 李满仓 王连杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期113-120,共8页

可燃毒物在长寿期压水堆中起着至关重要的作用,板状燃料组件在长寿期压水堆中具有较好的应用前景。本文开展长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型及中子学特性研究,对含不同可燃毒物的板状燃料组件进行输运-燃耗计算,筛选出中子学性能... 可燃毒物在长寿期压水堆中起着至关重要的作用,板状燃料组件在长寿期压水堆中具有较好的应用前景。本文开展长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型及中子学特性研究,对含不同可燃毒物的板状燃料组件进行输运-燃耗计算,筛选出中子学性能较好的可燃毒物。结果表明,采用富集同位素^(157)Gd、^(167)Er和B_(4)C作为可燃毒物时,几乎无反应性惩罚;当采用PACS-J和^(231)Pa作为可燃毒物时,因其自身特性,在寿期末不仅未造成反应性惩罚,且延长了组件寿期,提高了燃料利用率;PACS-J与慢燃耗可燃毒物组合,可获得更优的反应性曲线。由本文结果可知,板状燃料组件可以选用富集同位素^(157)Gd、富集同位素^(167)Er、B_(4)C、^(231)Pa和PACS-J作为可燃毒物,可燃毒物组合可以选用PACS-Er和PACS-Pa两种组合方案。 展开更多

关键词 长寿期压水堆 可燃毒物 中子学特性 燃料组件寿期

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压水堆棒状燃料组件弥散型可燃毒物燃耗特性研究 被引量：3

6

作者 夏羿 徐士坤 +3 位作者 谢金森 刘金聚 于涛 吴菱艳 《南华大学学报（自然科学版）》 2020年第4期34-41,共8页

长寿期小型压水堆需要更合适的可燃毒物进行反应性控制来延长堆芯寿期,针对这一需要开展了压水堆棒状燃料组件弥散型可燃毒物燃耗特性研究,从可燃毒物的消耗与燃耗过程匹配的角度出发,选择了B、Gd、Ho、Sm、Dy、Er、Gd、Eu作为研究对象... 长寿期小型压水堆需要更合适的可燃毒物进行反应性控制来延长堆芯寿期,针对这一需要开展了压水堆棒状燃料组件弥散型可燃毒物燃耗特性研究,从可燃毒物的消耗与燃耗过程匹配的角度出发,选择了B、Gd、Ho、Sm、Dy、Er、Gd、Eu作为研究对象,使用基于确定论的组件计算程序Dragon对这些核素进行燃耗特性研究。计算结果表明可燃毒物Eu、Er适合作为候选可燃毒物开展下一步研究。 展开更多

关键词 可燃毒物 棒状燃料组件 燃耗特性 长寿期堆芯 弥散型

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基于CFD程序的物理热工耦合计算不确定性分析 被引量：2

7

作者 于涛 雷洲阳 +2 位作者 赵鹏程 钱冠华 李捷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期881-891,共11页

基于计算流体力学(CFD)程序FLUENT的用户自定义函数(UDF),耦合中子动力学计算模型、燃料棒热传导计算模型、不确定性分析程序SIMLAB,开发了物理热工耦合计算不确定性分析平台CFD/PFS,并开展了小型自然循环铅基快堆SNCLFR-10的无保护超功... 基于计算流体力学(CFD)程序FLUENT的用户自定义函数(UDF),耦合中子动力学计算模型、燃料棒热传导计算模型、不确定性分析程序SIMLAB,开发了物理热工耦合计算不确定性分析平台CFD/PFS,并开展了小型自然循环铅基快堆SNCLFR-10的无保护超功率(UTOP)事故的不确定性量化,最后对计算结果进行不确定性分析和敏感性分析。研究表明,CFD/PFS平台的物理热工耦合计算具有良好的可靠性、精确性;总反应性峰值、功率峰值等瞬态安全参数的名义值均处于95/95双侧容忍限值内,且名义值与限值相对偏差小于3.95%;燃料多普勒系数是主要不确定性来源,对反应堆安全影响最大。 展开更多

关键词 物理热工耦合 SIMLAB程序 不确定性分析 CFD/PFS平台

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长寿期压水堆颗粒弥散可燃毒物中子学设计与分析 被引量：2

8

作者 夏羿 谢金森 +4 位作者 徐士坤 于涛 姚磊 邓年彪 李满仓 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期873-880,共8页

为实现长寿期压水堆的低硼运行,对颗粒弥散可燃毒物进行了中子学设计与分析,颗粒弥散可燃毒物的自屏效应可通过颗粒半径进行调节,能实现可燃毒物消耗和燃料燃耗的较优匹配。本文选取目前压水堆常用的快燃耗可燃毒物B、Gd为对象,研究了... 为实现长寿期压水堆的低硼运行,对颗粒弥散可燃毒物进行了中子学设计与分析,颗粒弥散可燃毒物的自屏效应可通过颗粒半径进行调节,能实现可燃毒物消耗和燃料燃耗的较优匹配。本文选取目前压水堆常用的快燃耗可燃毒物B、Gd为对象,研究了颗粒弥散可燃毒物不同颗粒半径和填充份额对组件中子学特性的影响。结果表明,颗粒弥散可燃毒物能实现长期稳定的反应性控制,其中BISO含硼弥散颗粒符合长寿期压水堆低硼运行的要求,适合作为长寿期压水堆的候选可燃毒物进行下一步研究。 展开更多

关键词 长寿期压水堆 可燃毒物 BISO颗粒 低硼运行

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激光聚变冲击波实验用靶及制备方法 被引量：1

9

作者 谢浩然 谢金森 +4 位作者 吴智强 李禹昆 刘涛 陈鹏宇 于涛 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第1期195-201,共7页

通过对激光聚变冲击波实验用靶的现状及相应制备方法进行调研,充分介绍了激光驱动冲击波实验用靶的物理需求,靶的结构、靶材料特点,靶表面质量及材料密度要求等,对冲击波靶研究制备具有重要的意义。根据冲击波实验的不同目的,将冲击波... 通过对激光聚变冲击波实验用靶的现状及相应制备方法进行调研,充分介绍了激光驱动冲击波实验用靶的物理需求,靶的结构、靶材料特点,靶表面质量及材料密度要求等,对冲击波靶研究制备具有重要的意义。根据冲击波实验的不同目的,将冲击波实验用靶分为以下几类:平面靶、台阶靶、楔形靶,以及阻抗匹配靶等。通过综述不同种类、不同材料冲击波靶的特点及制备方法与现状,以及不同制备方法的优缺点,为不同类型、不同材料实验用靶的选择制备择优了工艺方法,同时也对冲击波靶制备的未来发展趋势进行了展望,为冲击波靶制备提供参考。 展开更多

关键词 激光聚变 冲击波实验 靶制备 阻抗匹配靶

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COSINE软件包堆芯物理分析程序(cosCORE)的初步验证 被引量：3

10

作者 苑旭东 周剑东 +3 位作者 谢金森 陈珍平 郭倩 于涛 《南华大学学报（自然科学版）》 2020年第4期7-12,共6页

COSINE软件包堆芯物理分析程序(cosCORE)是一款基于节块展开法的堆芯扩散程序。为了验证cosCORE对轻水堆模型的临界计算能力与组件功率计算能力,对三维两群压水堆问题IAEA_3D基准题与BSS-14基准题进行测试验证,并与基准值进行比对。结... COSINE软件包堆芯物理分析程序(cosCORE)是一款基于节块展开法的堆芯扩散程序。为了验证cosCORE对轻水堆模型的临界计算能力与组件功率计算能力,对三维两群压水堆问题IAEA_3D基准题与BSS-14基准题进行测试验证,并与基准值进行比对。结果显示,对于IAEA_3D基准题,cosCORE与基准值keff的相对误差为0.669‰,组件相对功率误差均小于2.178%;对于BSS-14基准题,计算值与基准值keff的相对误差为0.677‰,组件相对功率最大误差为1.7331%。 展开更多

关键词 COSINE软件包 IAEA_3D基准题 BSS-14基准题 测试验证

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基于MCNP5和ORIGEN2.1程序的停堆剂量程序开发与初步验证

11

作者 马辉强 苑旭东 +3 位作者 于涛 陈珍平 谢金森 吴菱艳 《南华大学学报（自然科学版）》 2020年第3期97-104,共8页

为了准确分析核设施停机后周围空间的三维辐射剂量场分布情况,基于严格两步法(rigorous two step method,R2S)停堆剂量计算的方法,开发了基于蒙特卡罗输运计算程序MCNP5和燃耗计算程序ORGEN2.1耦合的三维停堆剂量计算程序MOCA,实现了中... 为了准确分析核设施停机后周围空间的三维辐射剂量场分布情况,基于严格两步法(rigorous two step method,R2S)停堆剂量计算的方法,开发了基于蒙特卡罗输运计算程序MCNP5和燃耗计算程序ORGEN2.1耦合的三维停堆剂量计算程序MOCA,实现了中子输运计算、材料活化计算和光子剂量计算的自动耦合,并通过中子辐照例题与SuperMC程序进行对比验证,结果表明MOCA的计算结果与SuperMC计算的结果吻合较好,可以为核设施的运维检修以及退役的剂量率空间分布提供参考数据。 展开更多

关键词 MCNP5 ORIGEN2.1 严格两步法 停堆剂量

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