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研究生: 洪紹鈞
Hung, Shao-Chun
論文名稱: 使用粒子群演算法及區域搜尋法自動搜尋壓水式反應器多週期燃料組合
Automatic Pressurized Water Reactor Multi-Cycle Design Using Particle Swarm Optimization and Local Search
指導教授: 林強
Lin, Chaung
口試委員: 林強
陳健湘
黃秉修
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 核子工程與科學研究所
Nuclear Engineering and Science
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 66
中文關鍵詞: 壓水式反應器多週期燃料組合粒子群演算法
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  • 台灣核電廠採購新燃料時,由台電公司提出週期能量需求,再由廠家對台電提出燃料價格及所需燃料組合,對燃料的選擇模式國內並無法得知其詳情。進行新燃料採購時一次以三個週期循環為準,因週期長度的不同在新燃料的根數、濃縮度及可燃毒物棒根數選擇上會有變化。為驗證燃料組合設計的可行性,需作多週期燃料循環設計。本研究使用粒子群演算法搭配區域搜尋法,自動化搜尋多週期燃料組合及爐心燃料佈局。
    挑選燃料時,首先考慮各週期的能量需求,大致估計週期新燃料濃縮度及可燃毒物根數範圍。由程式挑選之組合填入固定爐心佈局進行計算,針對重要參數,包括:週期末硼酸水溶液濃度、緩和劑溫度係數及熱通道因子進行分析,取得適當燃料組合後,利用爐心佈局自動化程式得到可行爐心燃料佈局。
    本研究之程式以C語言編寫,使用三維節點爐心模擬程式SIMULATE-3作為計算爐心狀態工具。以馬鞍山核電廠一號機第18至22週期作為研究對象,研究結果顯示各週期挑選的燃料組合,大致符合安全限值。部份週期熱通道因子略高,使用燃料束旋轉後應可令其滿足。


    摘要 i ABSTRACT ii 致謝 iv 表目錄 viii 圖目錄 x 第一章 緒論 1 1.1 目的 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究方法 3 第二章 粒子群演算法及區域搜尋法 4 2.1粒子群演算法 4 2.1.1 原理 4 2.1.2 演算法流程 6 2.2區域搜尋法 9 2.2.1 原理 9 2.2.2 流程介紹 9 第三章 壓水式反應器爐心新燃料組合 11 3.1 爐心介紹 11 3.2 燃料束組成 13 3.3 固定佈局設計 13 3.4 燃料束挑選範圍設定 17 3.4.1 濃縮度決定 17 3.4.2 可燃毒物根數決定 18 3.5 佈局設計要求 20 3.5.1 緩和劑溫度係數 20 3.5.2 熱通道因子 21 3.5.3 週期長度 22 第四章 研究方法 24 4.1 第一階段:粒子群演算法挑選燃料組合 24 4.1.1 解的建構 24 4.1.2 適應函數 26 4.1.3 流程介紹 27 4.2 第二階段:區域搜尋法調整燃料組合 29 4.2.1啟發式訊息規則 29 4.2.2流程介紹 34 4.3 第三階段:蟻群演算法調整燃料佈局 36 第五章 結果與討論 37 5.1 程式設計流程 37 5.2 馬鞍山核電廠一號機第18至22週期 38 5.3 新燃料束60(61)束燃料佈局設計 50 第六章 結論與建議 61 參考文獻 63

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