【摘要】：核反應(yīng)堆中子物理計算在反應(yīng)堆設(shè)計和運(yùn)行階段都扮演著重要角色。高精度的堆芯計算能有效控制安全裕量、優(yōu)化設(shè)計,在保證安全的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟(jì)性,為反應(yīng)堆安全運(yùn)行提供重要支持等�；跀U(kuò)散理論的兩步法堆芯物理計算曾被廣泛應(yīng)用,但隨著堆芯非均勻性的增強(qiáng),計算精度受到巨大挑戰(zhàn)。基于一階輸運(yùn)方程的傳統(tǒng)離散縱標(biāo)方法又面臨計算效率及存儲的難題。偶階輸運(yùn)方程相比一階輸運(yùn)方程只需求解一半的角度空間,有效減小了計算存儲、提升了計算效率,同時在有限元求解等方面具備一定的優(yōu)勢。本論文采用偶階輸運(yùn)方程的離散縱標(biāo)法思路,并在此基礎(chǔ)上引入偶階角通量對稱思想進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),開展高效偶階離散縱標(biāo)法HEPSN(High-efficiency Even-Parity Discrete Ordinates Method)的中子輸運(yùn)模擬方法研究,推動解決限制SN方法大規(guī)模工程應(yīng)用的瓶頸問題,從而為高精度、高效率的中子輸運(yùn)模擬方法研究打下基礎(chǔ)。本論文首先推導(dǎo)基于一階輸運(yùn)方程的離散縱標(biāo)法,在此基礎(chǔ)上對二階輸運(yùn)方程展開研究,通過橫向?qū)Ρ?種二階輸運(yùn)方程的優(yōu)缺點(diǎn),選擇偶階輸運(yùn)方程作為進(jìn)一步研究對象。通過吸收二維情況下的一次對稱優(yōu)化思想,創(chuàng)新性的提出三維情況下的二次對稱優(yōu)化思想并用于偶階輸運(yùn)方程,得到三維高效偶階離散縱標(biāo)方程,并對方程的邊界條件、求積組及角通量重構(gòu)進(jìn)行推導(dǎo)及闡述。在深入理解理論基礎(chǔ)上開發(fā)了高效偶階輸運(yùn)程序系統(tǒng),采用自設(shè)例題及國際基準(zhǔn)題對程序及方法進(jìn)行測試驗(yàn)證,同時對方法的適用性和穩(wěn)定性進(jìn)行全面分析。經(jīng)過系統(tǒng)全面的測試,初步驗(yàn)證了HEPSN理論思想的合理性,結(jié)果表明基于HEPSN的三維高效中子輸運(yùn)方法能在一定程度上整合擴(kuò)散理論和一階輸運(yùn)理論的部分優(yōu)點(diǎn)。由于對稱優(yōu)化思想的引入,高效偶階離散縱標(biāo)法具有特定的適應(yīng)性,但在其適用范圍內(nèi),相較一階輸運(yùn)理論具有更高的效率、更好的魯棒性以及需要更小的存儲,而相較擴(kuò)散理論具有更高的計算精度。在大規(guī)模輸運(yùn)計算中,基于HEPSN的三維高效中子輸運(yùn)方法具有很好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL329.2

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本文編號：2635113