EGRET-K

方形燃料组件压水堆时-空中子动力学计算程序

功能

EGRET-K 是核星科技在其自主研发的稳态堆芯程序 EGRET 基础上开发的三维堆芯时-空中子动力学计算程序,其核心功能是对由控制棒引起的快变化的堆芯瞬态进行数值模拟。除了可进行堆芯寿期内任意燃耗下堆芯时-空中子动力学计算外,EGRET-K 还集成了堆外探测器响应电流模拟、点堆逆动态问题求解等计算动态刻棒修正因子所需要的重要功能,是核星科技和中核运行合作研发的动态刻棒技术的核心支撑软件之一。

技术特征

EGRET-K 采用先进的动态频率方法来求解中子动力学问题,该方法的显著优势是在大的时间步长条件下,仍然可以获得高的计算精度。这对动态刻棒这样会持续 3~5 分钟的堆芯瞬态的模拟意义重大。EGRET-K 既用该方法来求解时-空中子动力学问题,也用该方法来求解点堆逆动态问题。 EGRET-K 不但全面保留了 EGRET 所采用的带动态子网格功能的半解析节块法的技术先进性,还通过对动态子网格方法的进一步研发,使其也适用于瞬态问题的求解。EGRET-K 在实质性消除控制棒尖点效应方面,达到了和 EGRET 在稳态应用上一样出色的效果。

动态刻棒修正因子

动态频率方法

该方法最早由赵荣安先生提出。它通过引入与位置相关的动态频率以及系统的动态特征值,将时-空中子动力学方程组转变成和稳态中子扩散方程完全相同的特征值问题的形式,从而可直接调用现成的稳态问题求解器加以求解,并通过类似热工水力反馈的方式,对频率加以动态更新,直至动态特征值收敛于 1。 该方法的物理图像清晰,易于实现,且可有效解决由中子动力学问题的刚性所造成的数值求解的困难,即使在大的时间步长情况下,仍然可以给出高精度的计算结果。

动态频率方法

验证和确认

EGRET-K 已针对一系列基准问题开展了算法的正确性验证以及不同空间网格以及时间步长条件下的性能比对,结果表明,由于动态频率方法和动态子网格方法的应用,EGRET-K 能以更粗的轴向网格、更大的时间步长获得和文献报道的同类程序的精度。 此外,作为动态刻棒技术的核心支撑软件,EGRET-K 的核心算法以及配套的其它算法模块已在动态刻棒技术正式获得国家核安全局批准前后在秦山和福清基地多台机组上通过验证试验加以确认。

CIAMA方法三维LRA动态频率方法大步长高精度

工程应用

经国家核安全局批准,EGRET-K 目前已用于秦山基地所有 7 台压水堆机组动态刻棒修正因子的计算。

软件著作权登记号:2015SR240758