NECP-Bamboo是西安交通大学核工程计算物理实验室(NECP)经过几十年的努力自主研发的压水堆堆芯燃料管理计算程序系统,包括栅格计算程序Bamboo-Lattice、堆芯三维稳态分析程序Bamboo-Core以及堆芯三维瞬态分析程序Bamboo-Transient



该程序系统理论模型先进、功能齐全、适用范围广,经过了充分的验证与确认,具体体现在如下几个方面:

1数据库:包括多群截面数据库、燃耗数据库和动力学参数库;均使用ENDF/B-VII自主加工;数据库包含了258种核素,可直接分析AIC硼、铁、钨、铪、钆等多种中子吸收体材料;多群截面数据库格式为WIMS-D4,有69群、172群和361群三种能群结构可供选择;

2共振计算:采用子群方法直接在全组件范围内进行一步法共振计算,精确刻画组件范围内的共振自屏与互屏效应,具有较强的几何通用性,可直接适用于棒状、板状、环状等复杂几何和复杂成分的燃料;

3输运计算:采用组件模块化MOC方法,直接进行基于库能群结构的全组件一步法输运计算,有强大的几何处理能力,直接考虑水隙等精细结构;

4燃耗计算:采用改进的TTA方法和改进的CRAM方法精确高效地求解核素燃耗方程;中子输运-核素燃耗的耦合计算可选择传统的预估校正法或者高阶燃耗耦合方法,能精准刻画可燃毒物的可燃效应;

5均匀化计算:采用广义等效理论进行组件尺度的均匀化计算;中子能谱的泄漏修正方法可在B1P1或者基模方法中进行选择;能群规定方式允许用户自定义;

6反射层计算:可进行传统的一维反射层计算,也可以进行二维多组件的反射层参数计算,还可以通过进行二维全堆芯直接一步法计算给出精确的反射层参数;

7少群常数库:少群常数包括宏观截面、微观截面、探测器响应截面、不连续因子、棒功率分布形状因子、原子核密度、中子通量密度等;栅格程序具有完整的再启动计算功能,可实现几乎任意的主干-分支计算;在默认一套参数化计算策略的基础上,允许用户对参数化过程中状态参数的选择与组合、状态参数的分段、拟合函数的形式与阶数、少群常数的类型与能群数、拟合状态点与验证状态点的设置等进行自定义;

8堆芯中子扩散计算:采用先进的变分节块方法,避免横向积分;可直接处理截面和不连续因子非均匀的节块,完全消除控制棒尖齿效应;可直接给出节块内连续的中子通量密度分布,大幅度削减精细功率重构过程中带来的误差;可进行精确的共轭中子扩散方程的求解,给出精确的有效动力学参数;

9堆芯热工水力学计算:采用并联多通道模型,逐一计算堆芯内的各个通道内的冷却剂温度分布、燃料温度分布、包壳温度分布、包壳热流密度等;

10堆芯中子动力学计算:采用预估校正的改进准静态方法,在大时间步长上分析慢变化的物理过程,在小时间步长上分析快变化的物理过程;

11堆芯多物理耦合分析:用紧耦合的方式,考虑三维堆芯内的核--燃耗等多物理场之间的耦合效应;具有临界硼浓度搜索、控制棒临界棒位搜索、动力学参数计算、毒物原子核密度计算、控制棒积分和微分价值计算、反应性系数计算等功能模块;可进行基负荷运行模拟计算、负荷跟踪模拟计算、控制棒插入极限和咬量计算、标签换料计算等;

12验证与确认:程序经过了严格的模块验证、子程序验证和系统验证;该程序已成功应用于BEAVRSVERANEACRPM310、AP1000、秦山一期、华龙一号和EPR等多种型号的压水堆堆芯计算。