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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型及其构建方法及其应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119227404B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411401897.9，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型及其构建方法及其应用是由张广春;扈恒霖;宋新芳设计研发完成，并于2024-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型及其构建方法及其应用在说明书摘要公布了：一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型及其构建方法及其应用，属于核反应堆物理技术领域。为实现快速的三维堆芯计算，本发明通过构造实体几何方法建立二维单组件模型、超组件模型和径向反射层模型；利用蒙特卡罗连续能量点截面中子输运方法进行组件计算；堆芯计算，利用节块扩散方法进行堆芯计算，求解堆芯中子扩散方程；结合独立燃耗计算模块，构建堆芯扩散与燃耗计算模型，对燃耗方程进行精确求解，更新核子密度；更新宏观截面，利用初始时刻的组件均匀化微观截面和组件燃耗计算更新的核子密度，组装下一燃耗步的组件均匀化宏观截面执行下一燃耗步的堆芯计算，直到堆芯寿期末结束。本发明实现快速的堆芯燃耗计算，实现快速燃料管理。

本发明授权一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型及其构建方法及其应用在权利要求书中公布了：1.一种面向液态金属快堆的快速燃料管理模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤： S1.构建组件模型，通过构造实体几何方法建立二维单组件模型、超组件模型和径向反射层模型； S2.组件计算，利用蒙特卡罗连续能量点截面中子输运方法进行组件计算； 步骤S2的具体实现方法包括如下步骤： S2.1.利用蒙特卡罗中子输运计算程序OpenMC基于ENDFB-VII.1评价核数据库中的连续能量点截面进行中子输运计算，通过步骤S1构建的组件模型生成燃料组件区域和各非增殖区域的均匀化群常数； 首先令均匀化区域n的体积Vn由各计算区域m的体积Vm组成，表达式为： 其中，∑为求和算符，同时令粗能群由细能群组成，为生成多群截面，在空间区域和能群上进行归并；在能群、区域的均匀化归并过程中，保证归并前后的反应率守恒，则有： 其中，g为粗能群编号，e为细能群编号，t表示总反应，f表示裂变反应，s表示散射反应，g'表示中子反应前的粗能群编号，e'表示中子反应前的细能群编号，ν表示每次裂变平均产生的中子数，∑t,e,m为空间均匀化、并群前计算区域m第e细能群的平均宏观总截面，v∑f,e,m为空间均匀化、并群前计算区域m第e细能群的平均宏观有效裂变中子产生截面，∑s,e'→e,m为空间均匀化、并群计算区域m从第e'细能群到第e细能群的平均宏观散射截面，为空间均匀化、并群后均匀化区域n第g粗能群的平均宏观总截面，为空间均匀化、并群后均匀化区域n第g粗能群的平均宏观有效裂变中子产生截面，为空间均匀化、并群后均匀化区域n从第g'粗能群到第g粗能群的平均宏观散射截面，φe,m为空间均匀化、并群前计算区域m第e细能群的平均中子通量密度，为空间均匀化、并群后均匀化区域n第g粗能群的平均中子通量密度； S2.2.设置均匀化后的平均通量由均匀化前的通量计算获得，均匀化后的平均截面表示为： 基于均匀化前后的反应率守恒，裂变中子能谱计算公式如下： S2.3.对于超组件模型，基于材料影响和中子通量分布影响，均匀化计算过程采用超级均匀化方法SPH进行修正：利用两圈超组件模型进行计算，SPH因子迭代计算直至收敛； S2.3.1.利用蒙特卡罗中子输运计算程序OpenMC计算非均匀两圈组件模型，求解中子输运方程，得到能群g和组件均匀化区域n的平均中子通量密度、均匀化宏观截面结果，将均匀化少群截面和裂变中子能谱数据填入扩散程序，构造多群中子扩散方程： 其中，r为空间向量，为梯度算符，为散度算符，g为粗能群编号，G为最大粗能群编号，t表示总反应，f表示裂变反应，s表示散射反应，g'表示中子反应前的粗能群编号，ν表示每次裂变平均产生的中子数，k表示有效增殖因子，MC表示由蒙特卡罗程序计算得到的参数，χg为进入第g能群的中子份额，φgr为r位置处第g能群的中子通量密度，为蒙特卡罗程序OpenMC计算得到的均匀化区域n处第g能群的扩散系数，为蒙特卡罗程序OpenMC计算得到的均匀化区域n处第g能群的平均宏观总截面，为蒙特卡罗程序OpenMC计算得到的均匀化区域n处第g能群的平均宏观裂变截面，为蒙特卡罗程序OpenMC计算得到的均匀化区域n处从第g'能群到第g能群的平均宏观散射截面； S2.3.2.利用堆芯节块扩散程序计算等效均匀两圈组件模型求解多群中子扩散方程，得到均匀化后能群g和均匀化区域n的平均通量进而利用下式计算SPH因子： 其中，Σ为求和算符，g为粗能群编号，norm表示归一化后的参数，MC表示由蒙特卡罗程序计算得到的参数，NODAL表示由堆芯节块扩散程序计算得到的参数，表示均匀化区域n和第g能群的归一化SPH因子，表示蒙特卡罗程序计算得到的组件均匀化区域n和第g能群的平均通量，表示堆芯扩散程序计算得到的组件均匀化区域n和第g能群的平均通量，Ng为归一化因子，Vn表示均匀化区域n的体积； 利用计算得到的SPH因子修正宏观截面： 其中，x表示特定反应类型，g为粗能群编号，*表示被修正后的参数，表示均匀化区域n和第g能群的归一化SPH因子，Σx,g,n表示均匀化区域n和第g能群的特定反应的宏观截面，表示SPH修正后的均匀化区域n和第g能群的特定反应的宏观截面； S2.3.3.基于步骤S2.3.2中得到的SPH因子修正各能群各区域的均匀化少群常数，将修正后的群常数填入扩散程序，重复步骤S2.3.2和步骤S2.3.3，直到满足给定的收敛条件，得到最终的SPH因子和SPH修正后的均匀化少群常数； S3.堆芯计算，利用节块扩散方法进行堆芯计算，求解堆芯中子扩散方程； S4.燃耗计算，在步骤S2和步骤S3的基础上，结合独立燃耗计算模块，构建堆芯扩散与燃耗计算模型，对燃耗方程进行精确求解，更新核子密度； S5.更新宏观截面，利用初始时刻的组件均匀化微观截面和组件燃耗计算更新的核子密度，组装下一燃耗步的组件均匀化宏观截面，进而执行下一燃耗步的堆芯计算，直到堆芯寿期末结束。

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