(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210799495.3 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 中国核动力研究设计院 地址 610000 四川省成 都市双流区长顺大 道一段328号 (72)发明人 李治刚　余红星　安萍　芦韡　 严明宇　曾辉　孙伟　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 梁田 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G21C 17/06(2006.01) G21C 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种轴向分区控制棒组件 截面计算方法 (57)摘要 本发明属于核反应堆堆芯计算技术领域， 具 体公开了一种轴向分区控制棒组件截面计算方 法， 首先， 建立轴向计算网格和轴向材料网格； 然 后， 建立控制棒组件移动到高度时轴向计算网格 与轴向材料网格的材料对应关系和各材料在轴 向计算网格的份额； 最后， 计算得到轴向计算网 格的截面参数。 本发明针对新型轴向分区控制棒 组件， 建立了控制棒组件移动后与控制棒材料的 对应关系， 克服了传统控制棒组件截面计算方法 用于新型控制棒组件的不足， 为 铅铋快堆等采用 新型控制棒组件的全堆芯计算提供了更准确的 截面参数。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115238481 A 2022.10.25 CN 115238481 A 1.一种轴向分区控制棒组件 截面计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.建立用于全堆芯扩散和/或输运计算的轴向计算网格； S2.针对轴向分区控制棒组件按照材 料成分建立轴向材 料网格； S3.建立控制棒组件移动到高度L时轴向计算网格与轴向材 料网格的材 料对应关系； S4.建立控制棒组件移动到高度L时轴向计算网格中各 材料所占体积份额； S5.基于材料截面库和步骤S4中轴向计算网格内各材料所占的份额， 计算控制棒组件 位于高度L时轴向计算网格中的中子截面 参数。 2.根据权利要求1所述的轴向分区控制棒组件 截面计算方法， 其特 征在于， 步骤S1中： 堆芯轴向计算网格划分为N段， 第n段标号为n， 第n段的轴向长度 为ΔZ(n)， 用Z(n)表示 第n段网格顶部距离堆芯底部的高度， Z(0)＝0为堆芯底部， 则第n段轴向计算网格高度由以 下公式计算： Z(n)＝Z(n ‑1)+ΔZ(n)。 3.根据权利要求1或2所述的轴向分区控制棒组件截面计算方法， 其特征在于， 步骤S1 中： 轴向计算网格各 段的高度一 致。 4.根据权利要求2所述的轴向分区控制棒组件 截面计算方法， 其特 征在于， 步骤S2中： 轴向材料网格划 分为M段， 第m段标号为m， 第m段的轴向长度为ΔH(m)， 第m段的轴向材 料标记为Mat(m)， 堆芯底部以下的冷却剂材料标记 为Mat(0)， 用H(m)表示第m段网格顶部距 离堆芯底部的高度， 则第n段轴向材 料网格高度由以下公式计算： H(m)＝H(m ‑1)+ΔH(m)； 控制棒组件被移动到高度L时， 则轴向材 料网格底部的高度由以下公式表示： H(0)＝L。 5.根据权利要求1或4所述的轴向分区控制棒组件截面计算方法， 其特征在于， 步骤S2 中： 按照一个网格内只包 含一种材 料的原则进行划分， 轴向材 料网格数≤轴向计算网格数。 6.根据权利要求4所述的轴向分区控制棒组件截面计算方法， 其特征在于， 步骤S3包括 以下子步骤： S31.计算控制棒组件移动到高度L时其底部对应的轴向计算网格号， 标记为Rod_Do wn； Rod_Down＝n； S32.为从堆芯底部到控制棒组件底部对应轴向计算网格Rod_Down的轴向计算网格明 确材料为冷却剂； ZMat(n,0)＝Mat(0)； 式中， ZMat(:,:)： 轴向计算网格里的控制棒材 料编号； S33.建立控制棒组件移动到高度L时轴向计算网格与轴向材 料网格的材 料对应关系； ZMat(n,m)＝Mat(m)。 7.根据权利要求1或6所述的轴向分区控制棒组件截面计算方法， 其特征在于， 步骤S3 中： 统计轴向计算网格内包 含的材料类型数目， 并记录材 料号。 8.根据权利要求6所述的轴向分区控制棒组件 截面计算方法， 其特 征在于， 步骤S4中： 各材料所占体积份额采用以下公式计算： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115238481 A 2式中， α(:,:)： 轴向计算网格里 各控制棒材 料所占的体积份额。 9.根据权利要求8所述的轴向分区控制棒组件 截面计算方法， 其特 征在于， 步骤S5中： 采用以下公式计算控制棒组件位于高度L时轴向计算网格的截面 参数： 式中， Σz(:)： 轴向计算网格里考虑多种材料后的混合截面参数； Σmat(:)： 材料截面参 数。 10.根据权利要求1或9所述的轴向分区控制棒组件截面计算方法， 其特征在于： 所述中 子截面为裂变截面、 吸 收截面、 输运截面或散射截面。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115238481 A 3