反應堆模擬方法、數據庫處理方法及系統技術方案

公開了一種反應堆模擬方法、數據庫處理方法及系統。在該方法中，劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬。上述方案提高了堆芯分析程序處理少群常數數據庫的效率，并保證本發明專利技術能夠對各種核燃料組件的數值模擬計算具有普遍適用性。

【技術實現步驟摘要】
反應堆模擬方法、數據庫處理方法及系統
本申請涉及反應堆物理數值模擬領域，特別涉及一種反應堆模擬方法、少群常數數據庫處理方法及系統。
技術介紹
組件-堆芯兩步法是反應堆物理數值模擬的一種技術路線。組件-堆芯兩步法在保證模型誤差在可接受的前提下壓縮了核反應數據庫的能群，且在每一步僅計算相對較少的幾何單元。而采用全堆逐燃料棒數值模擬的技術路線，因中子能群和幾何單元劃分數目很大，導致了在當前工程計算硬件條件下其效率無法滿足實際需求。因此，目前國際主流的商用反應堆物理數值模擬程序包均采用組件-堆芯兩步法技術路線。少群常數數據庫在組件-堆芯兩步法中起到媒介的作用，其中存儲了在各離散分支參考點下由組件群常數程序計算的少群常數信息。傳統的堆芯分析程序首先在預處理階段讀取數據庫中的全部少群常數參考數據，然后在求解階段根據模擬工況插值少群常數并賦值給全部基本幾何單元-節塊。壓水堆堆芯模擬計算中通常按以下規則劃分節塊：在徑向平面不劃分或將一個組件等分為四份；在軸向以約20厘米為一段劃分。按照這種通行的劃分方式，壓水堆堆芯將被劃分為4×103-3×104個節塊。由于1)節塊劃分數量較大，2)一次計算中可能多次更新所有節塊少群常數，3)為每個節塊賦少群常數值又要考慮多個參考因素，因此對少群常數數據庫的處理通常較為耗時。美國西屋公司采用了分段擬合少群常數數據庫的方法，即對組件群常數程序計算的大量離散參考少群常數進行分段擬合，僅將擬合系數存入少群常數數據庫。這樣處理的優勢在于極大地降低了少群常數數據庫的體積，同時提升了堆芯分析程序中少群常數處理模塊的效率。然而在這種方法中擬合函數的選取和使用對應于特定的核燃料組件類型，對成分結構差異較大的組件需要分別選取，才能保證少群常數處理模塊的精度。
技術實現思路
本專利技術的目的是提高堆芯分析程序處理少群常數數據庫的效率，并保證本專利技術能夠對各種核燃料組件的數值模擬計算具有普遍適用性。在本專利技術的一個方面，提出了一種對反應堆進行模擬的方法，包括步驟：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬。在本專利技術的另一方面，提出了一種少群常數數據庫建立方法，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫。在本專利技術的再一方面，提出了一種少群常數數據取用方法，包括：獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊：獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元；插值計算節塊少群常數。在本專利技術的又一方面，提出了一種對反應堆進行模擬的系統，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息的裝置；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元的裝置；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息的裝置；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫的裝置；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬的裝置。在本專利技術的又一方面，提出了一種少群常數數據庫建立裝置，包括：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息的裝置；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元的裝置；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息的裝置；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫的裝置。在本專利技術的又一方面，提出了一種少群常數數據取用裝置，包括：獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊的裝置：獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元的裝置；插值計算節塊少群常數的裝置。由以上本專利技術提供的技術方案可見，本專利技術中對少群常數數據單元執行精確操作并對其充分使用，提高了處理少群常數數據庫的效率，且本專利技術并不針對特定的少群常數數據形式，對各種基于組件-堆芯兩步法的程序系統具有普遍適用性。傳統組件群常數程序生成的少群常數數據庫采用文本格式存儲的形式，堆芯分析程序在使用時需要讀取整個少群常數數據庫文本文件，并開辟冗余內存空間用于存儲少量有效數據和大量本次計算無需調用的數據。實際計算中所需的有效數據單元分散在文件中隨機不連續位置，本專利技術在少群常數數據庫生成過程中加入了基本數據單元定位信息，使得堆芯分析程序能夠直接快速取用有效數據單元。另外，本專利技術在內存中開辟專用的緩存數據模塊用于儲存已經讀取過的基本數據單元，當插值節塊少群常數時，若判斷當前工況下所需的數據已經讀取并儲存在緩存數據模塊中，則不再執行讀取少群常數數據庫，而是直接在緩存數據空間中取用所需數據。這種設計可以降低少群群常數數據庫讀取操作的次數，提高少群常數處理模塊的執行效率。本專利技術并不改變傳統少群常數數據單元的形式，也無需根據具體的核反應堆類型或核燃料組件類型做額外的處理，即該方法與實際數值模擬問題無關，因而本專利技術能夠對各種核燃料組件的數值模擬計算具有普遍適用性。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請一個實施例的模擬反應堆的方法的流程圖；圖2為本申請一個實施例的建立少群常數數據庫的方法的流程圖；圖3為本申請一個實施例的少群常數數據取用方法的流程圖；圖4為本申請另一實施例的少群常數數據取用方法的流程圖。具體實施方式下面將詳細描述本專利技術的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本專利技術。在以下描述中，為了提供對本專利技術的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節來實行本專利技術。在其他實例中，為了避免混淆本專利技術，未具體描述公知的結構、電路、材料或方法。在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本專利技術至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。圖1為本申請一個實施例的模擬反應堆的方法的流程圖。如圖1所示的方法中使用組件-堆芯兩步模擬過程，其本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對反應堆進行模擬的方法，包括步驟：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬。

【技術特征摘要】
1.一種對反應堆進行模擬的方法，包括步驟：根據預定的配置劃分組件群常數程序計算分支，生成分支描述信息；根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數，得到少群常數數據庫的全部基本數據單元；根據分支描述信息生成各個數據單元在少群常數數據庫中的定位信息，其中采用兩級指針進行定位，第一級指針用于對基本數據單元進行定位，第二級指針用于對基本數據單元內的單個參數進行定位，所述第一級指針和所述第二級指針用于指示對象在計算機存儲介質中的相對物理位置；使用分支描述信息、基本數據單元和各個數據單元的定位信息建立少群常數數據庫；以及根據裝載燃料組件類型、燃耗水平和運行工況在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數，執行全堆芯模擬。2.如權利要求1所述的對反應堆進行模擬的方法，其中根據分支描述信息逐一對各分支計算組件少群常數的步驟包括：針對各個分支，根據多群核反應常數數據庫計算各燃料組件10-在各種燃耗水平和運行工況下的等效均勻化少群核反應常數。3.如權利要求1所述的對反應堆進行模擬的方法，其中將分支描述信息、基本數據單元及各個數據單元的定位信息寫入采用分層一維二進制格式的數據庫。4.如權利要求1所述的對反應堆進行模擬的方法，其中將分支描述信息、基本數據單元及各個數據單元的定位信息寫入能夠直接對隨機基本數據單元進行操作的數據庫。5.如權利要求1所述的對反應堆進行模擬的方法，其中在少群常數數據庫中讀取數據并處理得到匹配的少群常數的步驟包括：獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊：獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元；插值計算節塊少群常數。6.如權利要求5所述的對反應堆進行模擬的方法，其中獲取少群常數數據庫的基本信息并開辟緩存數據模塊的步驟包括：讀取少群常數數據庫中的分支描述信息和基本數據單元定位信息；在內存中開辟以基本數據單元為單位的緩存數據模塊，初始緩存單元的數目由用戶指定或根據少群常數庫分支描述信息計算。7.如權利要求5所述的對反應堆進行模擬的方法，其中獲取插值節塊少群常數所需的基本數據單元的步驟包括：計算插值當前節塊少群常數所需的全部基本數據單元編號；逐一匹配緩存數據模塊中已存的單元編號，判斷插值所需的基本數據單元是否已讀入緩存數據模塊；若已讀入緩存數據模塊，則從緩存數據模塊中讀取所需基本數據單元；若未讀入緩存數據模塊，則從少群常數數據庫中讀取所需基本數據單元，并將該數據單元及編號寫入緩存數據模塊。8.如權利要求5所述的對反應堆進行模擬的方法，其中所述插值計算節塊少群常數的步驟包括：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王蘇，陳義學，余慧，李碩，劉志彥，孫業帥，
申請(專利權)人：國核北京科學技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：