逆解析を用いた燃料配置最適化方法に関する研究

基于逆分析的燃料投放优化方法研究

基本信息

批准号：
08F08084
负责人：
山本章夫
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08084/
关键词：
逆解析原子炉軽水炉炉心解析燃料配置出力分布

项目摘要

1.目的本研究では、原子炉の炉心において用いられる燃料集合体に割り当てられる出力分担をまず最適化し、求められた出力分担を再現する燃料配置を推定するという、通常とは逆のアプローチにより、原子炉内の燃料配置方法を決定する。そのため、逆解析を用いて炉心内の出力分布から燃料配置方法を効率的かつ精度良く推定する方法を新たに開発する。2.平成21年度の進捗(1)最適化手法の開発:与えられた炉心内の出力分布を再現する燃料配置方法を推定するために、以下の二つの方法を試みた。(1)焼き鈍し法など、組み合わせ最適化に用いられる最適化手法を活用し、目標となる出力分布からの差異を「ペナルティ」として考慮することにより、燃料配置方法を決定する。(2)出力分布を「入力値」として、炉心内の中性子束分布を求める拡散方程式を逆問題として解き、与えられた出力分布を再現する炉心内の中性子増倍率分布を求める。そして、得られた中性子増倍率分布を再現するように燃料集合体の配置方法を決定する。これら二つのアルゴリズムについて、最適化効率、計算時間などの観点から比較を行った。(2)最適化の効果検討:(1)で開発する最適化手法をPWRに適用し、従来用いられてきた設計法と比較することで、安全性・経済性の観点からの優位性を定量的に明らかにした。(3)グリーン関数を用いた高速炉心解析手法の検討:より高速な炉心計算のため、逆解析で用いる手法をベースにグリーン関数に基づく炉心計算法を開発した。3.H22年度の総括H22年度の所期目標はすべて達成し、H21年度から2年間で行ってきた本検討については、当初の目的を達成した。

1。在这项研究中，我们首先优化了分配给核反应堆核心燃料组件的功率分布，并使用相反的方法估算了重现所需的电源分布的燃料分配，从而将新方法开发出一种新方法，以有效，准确地从核心使用核心分析中的燃料分布来有效地估算燃油布置方法。 2。2009财年的进度（1）开发优化方法：估计燃料布置方法，该方法重现给定核心内的功率分布，尝试了以下两种方法。（1）燃料放置方法是通过利用用于组合优化的优化方法来确定的，例如退火，并将与目标输出分布的差异视为“惩罚”。（2）使用输出分布作为“输入值”，确定核心中中子通量分布的扩散方程是作为逆问题求解的，并且计算了重现给定输出分布的核心中的中子乘法因子分布。然后，确定放置燃料组件的方法，以重现所得的中子繁殖因子分布。从优化效率和计算时间的角度比较了这两种算法。（2）研究优化的效果：通过应用（1）中开发的优化方法与过去使用的设计方法进行比较，我们从安全性和经济学的角度定量阐明了优势。（3）研究使用Green功能的快速核心分析方法：为了更快的核心计算，我们基于绿色的函数开发了一种基于逆向分析方法的Green函数的核心计算方法。 3。2000财年的摘要已经实现了2000财年的所有目标，自2000财年以来已经实现了本研究的原始目标。