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名称 : 基于有限元模型的小型移动核反应堆多物理耦合仿真
发表日期 : 2023-08-22
摘要 :

本文介绍了 SIMONS 一个小型可移动核反应堆的多物理耦合模拟,使用了基于 FEM 的核反应堆多物理分析软件 FEMAS (中子学/热力学耦合三维高保真编码平台)。FEMAS 利用开源有限元代码 deal.II 和 FEniCS 建立多物理场模型。利用中子学、热传导和热力学的耦合模拟,对 SIMONS 微移动反应器进行了研究。利用开源蒙特卡罗程序 OpenMC 生成截面库,并采用(n,xn)校正和 SPH 方法保持中子平衡,消除均匀化误差。当 keff 误差从5066pcm 降低到7.2 pcm,最大相对功率误差从5.2% 降低到0.3% 时,这些方法得到的中子解与参考解非常一致。在240kW 的热功率下,整个反应器的局部温差为354.68 K,热应力引起的变形率为2.4% ,反应性反馈为4459.6 pcm。在与最外层燃料棒接触的壁面上,温度梯度大幅度增长,热应力上升,测量到的整体应力峰值为9.65 MPa。这项研究为在高精度计算时代对微型核反应堆进行更全面的多物理检验铺平了道路。

网址 : https://www.sciencedirect.com/journal/computer-physics-communications
领域 : 核科学技术
出版公司 : ELSEVIER
出版国家 : NL
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重点项目名称 : 小型氦氙冷却移动式固体核反应堆电源
项目所属数据集 : 2020YFB1901902数据集

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