【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核反应堆应用，尤其是涉及到一种燃料棒pci临界功率确定方法、装置和计算机设备。
技术介绍
1、燃料棒是核反应堆的核心部件之一，其结构完整性关系到整个核反应堆的运行安全。燃料棒由包壳管、燃料芯块、气腔弹簧和上、下端塞组成，在初始设计中，燃料芯块和包壳管之间留用一定间隙以容纳燃料芯块的变形。
2、在核反应堆运行过程中，燃料芯块受辐照效应和热效应影响，会发生向外的辐照肿胀和热膨胀，包壳则在冷却剂外压和燃料棒内压的共同作用下发生向内蠕变。在核反应堆运行的中后期，在长期的燃料芯块向外辐照肿胀、热膨胀和包壳的向内蠕变的共同作用下，燃料芯块和包壳之间的间隙将减少到零并发生接触，该现象称为芯块-包壳相互作用(即pellet-cladding interaction，pci)。
3、在核反应堆运行时的瞬态工况下，由于核反应堆功率迅速升高，燃料芯块将产生比正常运行时更大的热膨胀效应，这将导致包壳在pci过程中产生更大的应力和应变并超过失效限值，导致包壳发生失效且不再具备容纳裂变产物的能力，并影响核反应堆的运行安全。
4、相关技术中，为了避免包壳失效，在堆芯的每个燃料组件中挑选具有典型特性或具有特定特征的燃料棒，根据挑选出的燃料棒设计之初的数据，对这些燃料棒的pci性能进行分析。而堆芯中挑选以外的燃料棒的pci性能，以及燃料棒在实际运行中涉及到的功率波动无法被充分考虑。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种燃料棒pci临界功率确定方法、装置和计算机设
2、根据本申请的一个方面，提供了一种燃料棒pci临界功率确定方法，包括：获取核反应堆堆芯中燃料棒在寿命周期内各个运行阶段的预期功率；根据所述预期功率确定所述燃料棒处于稳定状态下的目标功率与目标燃耗；根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的pci临界功率。
3、可选地，所述根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的pci临界功率，包括：根据所述目标功率的量级确定第一功率变化量与第二功率变化量；根据所述目标功率与所述第一功率变化量，确定第一瞬态功率；根据所述第一瞬态功率与所述第二功率变化量，确定第二瞬态功率；分别确定所述燃料棒在所述第一瞬态功率和所述第二瞬态功率运行下影响因素的第一指标值和第二指标值；其中，若所述第一指标值小于所述限制条件对应的临界指标值，且第二指标值大于所述限制条件对应的临界指标值，将所述第一指标值对应的所述第一瞬态功率作为所述pci临界功率；若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，以使根据调整后的所述第一瞬态功率重新确定的所述第一指标值小于所述限制条件对应的临界指标值，且第二指标值大于所述限制条件对应的临界指标值。
4、可选地，所述若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，包括：若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，根据预设功率修正量减小所述第一功率变化量；若第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，根据所述预设功率修正量增大所述第一功率变化量。
5、可选地，所述影响因素包括以下至少一种：包壳应变、燃料温度、包壳应变能密度与包壳tresca应力。
6、可选地，燃料棒pci临界功率确定方法还包括：根据预设偏移量对至少一个所述运行阶段的预期功率进行偏移处理。
7、可选地，所述根据所述预期功率确定所述燃料棒处于稳定状态下的目标功率与目标燃耗，包括：对按照采样时刻采集的预期功率进行插值或拟合处理，确定计算时刻的所述目标功率；其中，根据预设时间间隔确定所述采样时刻之间的所述计算时刻；根据所述计算时刻的所述目标功率确定所述计算时刻的所述目标燃耗。
8、可选地，所述对按照采样时刻采集的预期功率进行插值或拟合处理之前，还包括：根据所述燃料棒的结构参数对任一所述采样时刻的预期功率进行处理以更新所述预期功率。
9、可选地，燃料棒pci临界功率确定方法还包括：根据所述pci临界功率，确定所述核反应堆堆芯的pci临界功率数据库；获取监测时刻的所述燃料棒的实际功率以及实际燃耗；调用所述pci临界功率数据库中与所述燃料棒的实际功率以及实际燃耗相匹配的目标pci临界功率；若所述燃料棒的实际功率与所述目标pci临界功率之间的差值不符合预设阈值条件，则生成预警信息。
10、根据本申请的另一方面，提供了一种燃料棒pci临界功率确定装置，包括：获取模块，用于获取核反应堆堆芯中燃料棒在寿命周期内各个运行阶段的预期功率；确定模块，用于根据所述预期功率确定所述燃料棒处于稳定状态下的目标功率与目标燃耗；以及，根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的pci临界功率。
11、可选地，所述确定模块，具体用于：所述根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的pci临界功率，包括：根据所述目标功率的量级确定第一功率变化量与第二功率变化量；根据所述目标功率与所述第一功率变化量，确定第一瞬态功率；根据所述第一瞬态功率与所述第二功率变化量，确定第二瞬态功率；分别确定所述燃料棒在所述第一瞬态功率和所述第二瞬态功率运行下影响因素的第一指标值和第二指标值；其中，若所述第一指标值小于所述限制条件对应的临界指标值，且第二指标值大于所述限制条件对应的临界指标值，将所述第一指标值对应的所述第一瞬态功率作为所述pci临界功率；若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，以使根据调整后的所述第一瞬态功率重新确定的所述第一指标值小于所述限制条件对应的临界指标值，且第二指标值大于所述限制条件对应的临界指标值。
12、可选地，所述确定模块，具体用于：所述若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，包括：若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，根据预设功率修正量减小所述第一功率变化量；若第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，根据所述预设功率修正量增大所述第一功率变化量。
13、可选地，所述确定模块，具体用于：所述影响因素包括以下至少一种：包壳应变、燃料温度、包壳应变能密度与包壳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的PCI临界功率，包括：
3.根据权利要求2所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，包括：
4.根据权利要求2所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述根据所述预期功率确定所述燃料棒处于稳定状态下的目标功率与目标燃耗，包括：
7.根据权利要求6所述的燃料棒PCI临界功率确定方法，其特征在于，所述对按照采样时刻采集的预期功率进行插值或拟合处理之前，所述方法还包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种燃料棒pci临界功率确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的燃料棒pci临界功率确定方法，其特征在于，所述根据所述燃料棒的包壳类型对应的限制条件对所述目标功率进行瞬态变化，确定所述燃料棒在所述目标功率与目标燃耗运行下的pci临界功率，包括：
3.根据权利要求2所述的燃料棒pci临界功率确定方法，其特征在于，所述若所述第一指标值大于或等于所述限制条件对应的临界指标值，或所述第二指标值小于或等于所述限制条件对应的临界指标值，调整所述第一功率变化量，包括：
4.根据权利要求2所述的燃料棒pci临界功率确定方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的燃料棒pci临界功率确定方法，其特征在于，所述方法还包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：何梁，张坤，邬周志，崔怀明，茹俊，曹锐，张明，秋博文，王鹏，邢硕，胡超，王严培，刘同先，王晨琳，陈飞飞，黄代顺，陈伟，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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