基于两步法的堆芯物理-热工耦合系统的开发与验证

摘要: 随着对反应堆数值计算的精度要求不断提高，多物理场耦合计算在核反应堆分析中成为研究热点。作为工程领域中的主流计算方法之一，研究适用于确定论两步法的物理-热工耦合计算方法具有明确的工程应用价值。本文基于两步法程序DRAGON/DONJON和子通道程序COBRA-EN，开发了基于两步法的物理-热工耦合计算系统，并采用美国 Consortium for Advanced Simulation of LWRs (CASL) 提出的Virtual Environment for Reactor Applications (VERA)系列基准题VERA#6和VERA#7验证了耦合系统的正确性。结果表明：VERA#6的keff的误差在100×10-5以内，组件径向裂变率的相对偏差在±1%范围内，燃料温度和冷却剂温度的分布趋势与参考值吻合良好；VERA#7的临界硼浓度的计算误差在20×10-6以内，径向功率分布的均方根误差为0.86%，堆芯出口处冷却剂温度与参考值的偏差在±5℃以内，验证了耦合系统的可靠性和准确性。