基于MOOSE平台液态金属冷却快堆燃料性能分析程序开发

• 作者: 邵世豪 刘宙宇 许晓北 宗育凡 曹良志 吴宏春 西安交通大学核科学与技术学院
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 液态金属冷却快堆 MOOSE 有限元方法 燃料性能分析
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 所属期刊栏目: 先进快中子反应堆数值模拟技术及其应用
• 页码范围: 34-43
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

液态金属冷却快堆对于我国核能创新发展具有非常重要的战略意义，开发适用其的燃料性能分析程序对于快堆的设计与安全分析具有重要意义。本文基于多物理耦合平台MOOSE,开发了燃料性能分析程序LoongCALF,程序面向金属冷却快堆燃料元件。程序采用有限元方法和JFNK方法，能够求解核反应堆燃料的热-力耦合方程，从而得到温度、应力、应变及裂变气体释放等物理量在空间上的分布及随时间的变化。程序采用模块化设计，适用于芯块材料为UO2和MOX、包壳材料为1515Ti和HT-9的燃料元件。为验证程序的准确性，设计了两个燃料元件算例，并使用LoongCALF程序与中国原子能科学研究院Fiber-Oxide程序对算例进行对比计算。结果表明，LoongCALF程序能够准确模拟液态金属冷却快堆稳态工况条件下燃料元件内部的燃料行为与关键参数演化。