堆芯Pin-by-pin超級均勻化因子計算方法研究

張 斌 李云召 吳宏春

1（中國核動力研究設計院核反應堆系統設計技術重點實驗室 成都 610213）

2（西安交通大學核科學與技術學院 西安 710049）

20世紀70年代以后，得益于粗網節塊法［1-2］的迅速發展，以組件均勻化理論［3-4］和粗網節塊方法為理論框架的兩步法計算方案逐漸成為了壓水堆工程計算中普遍采用的燃料管理中子學數值計算方法。伴隨著粗網節塊法的大量工程應用，適用于組件均勻化的均勻化理論得到了長足的發展。基于均勻化一般原理［5］，結合早期有限差分堆芯計算的傳統均勻化方法，Kord Smith基于等效均勻化理論提出了能夠用于工程計算的廣義等效均勻化方法［6-7］，即在等效均勻化參數中引入不連續因子以達到各節塊的守恒條件，此方法很好地滿足了絕大部分商用壓水堆的工程應用需求。

隨著科學研究的不斷深入、計算條件和堆芯核設計計算精度的不斷提高，傳統的兩步法計算方案面臨著越來越嚴峻的挑戰。為提高堆芯設計計算精度且滿足對新型反應堆堆芯計算的精度要求，基于均勻化理論的改進型兩步法計算方案全堆芯Pinby-pin計算［8］成為了下一代堆芯數值計算方法的研究熱點。全堆芯Pin-by-pin計算減少了堆芯計算過程中的近似與假設，能夠更加精細地考慮堆芯布置的非均勻性，直接求出單棒功率分布，便于堆芯燃料管理計算和相應的堆芯安全分析。

有別于不連續因子在傳統組件均勻化計算中的應用，超級均勻化方法（Super Homogenization Method，SPH）是Pin-by-pin均勻化計算中廣泛采用的均勻化技術之一。……