目前反應(yīng)堆系統(tǒng)的堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計的越來越復(fù)雜,如設(shè)計日趨復(fù)雜的沸水堆、MOX-UO_2混合裝料的壓水堆,堆芯中產(chǎn)生的局部效應(yīng)更加顯著,組件的中子學(xué)特性差異加劇,堆芯中中子能譜隨空間的變化更加復(fù)雜�，F(xiàn)有的“兩步法”堆芯物理計算方法由于近似認為均勻化參數(shù)只是組件類型的函數(shù)而與它在堆芯的具體位置無關(guān),計算誤差已越來越大。直接求解反應(yīng)堆堆芯的中子輸運方程消除了“兩步法”計算的主要誤差,目前已得到廣泛關(guān)注。特征線方法(MOC)可以求解任意幾何的精細結(jié)構(gòu)中子輸運方程,成為堆芯輸運計算的主要研究方向之一。本文在Dragon程序基礎(chǔ)上研究特征線方法的堆芯計算。首先針對輸運方程特征線解法中源項的不同處理方法,在原有平源近似方法的Dragon程序中增加線性源近似方法,對目前廣泛使用的正方形、六角形組件進行二維、三維計算以驗證線性源程序的正確性和有效性;之后在對特征線參數(shù)敏感性分析和Dragon程序中特征線加速方法加速效果檢驗的基礎(chǔ)上,對小型反應(yīng)堆SMART進行三維堆芯計算,分析計算結(jié)果以及計算過程中需要的時間、存儲空間等信息;最后針對三維堆芯計算中存在的計算時間長等問題,使用二維MOC/一維S_N方法對輸運方程進行耦合求解,研究了求解二維/一維耦合方程的計算流程,編寫一維S_N方法計算程序,結(jié)合Dragon程序,對SMART堆芯進行了二維MOC/一維S_N耦合計算。最終研究結(jié)果表明:線性源近似方法采用粗網(wǎng)格以及寬松的特征線控制參數(shù)可以獲得較高的計算精度,且和平源近似方法計算精度相當(dāng)?shù)那疤嵯?線性源近似需要更少的計算時間和存儲空間,從而驗證了添加到Dragon程序中的線性源近似方法是有效的;特征線控制參數(shù)中輻角求積組的選取對計算結(jié)果影響最大;Dragon程序中,特征線方法同時使用代數(shù)壓縮加速方法、自碰撞再平衡方法和射線合并方法加速效果最好;特征線方法三維堆芯計算能夠獲得堆芯的精細中子通量分布,但計算時間很長,還不能滿足工程應(yīng)用,尤其長特征線方法對于堆芯計算的局限性很大;在二維/一維耦合計算中三維堆芯計算需要的計算機內(nèi)存、信息存儲量、計算時間都得到很明顯的改善,二維/一維耦合計算使特征線方法在目前計算機條件下更加有利于堆芯計算。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TL351.1
【部分圖文】：

七個自變量的微分-積分方程，即使在穩(wěn)態(tài)時求解這一方程也計算過程中，都采用如數(shù)值離散、模型簡化等近似的求解方法是數(shù)值離散方法的一種，隨著近代計算機的快速發(fā)展而廣泛研堆物理計算程序中。但在計算過程中特征線方法的收斂速度緩，因此數(shù)值加速方法的研究在特征線方法的實際應(yīng)用中起著關(guān)單介紹特征線方法的理論模型，并對后續(xù)計算中用到的幾種不單介紹。OC 方法的理論模型縱標(biāo)（SN）方法一樣，特征線方法也是經(jīng)過角度變量直接離散上求解微分形式的中子輸運方程，這些直線被稱為特征線，可運動的飛行路線。特征線方程在理論推導(dǎo)過程中對幾何的形狀任意復(fù)雜幾何的輸運問題進行求解。

須足夠的致密，尤其對于通量和源變化比較劇烈的區(qū)域。減小平就會增加空間網(wǎng)格的數(shù)目，從而使存儲空間和計算時間急劇增加算精度的前提下，減少射線和空間網(wǎng)格的數(shù)目，將會大大降低特所需的計算時間和存儲空間。線性源特征線方法在空間網(wǎng)格內(nèi)使，因此可以在獲得相同計算精度的前提下，使用較大的空間網(wǎng)格空間網(wǎng)格和射線的數(shù)目，使計算時間和存儲空間都大為降低。特征線方法內(nèi)的平均中子源強和與方向相關(guān)的線性斜率構(gòu)成線性函數(shù)來表達線性源特征線方法的基本思想[7]。目前國際上提出了幾種線性源 MARIKO 程序中根據(jù) P1 近似的線性源近似方法[27]、法國 CEA征線格式以及非線性表面特征線格式的線性源近似方法[28]、加拿線性特征線格式線性源近似方法[29]。但總結(jié)起來，針對線性源

近似特征線方法在程序 Dragon 中已經(jīng)被應(yīng)用，大量數(shù)值計算證明在細的網(wǎng)格夠取得良好的計算效果，但所需的存儲空間很大以及計算時間很長，尤其在三維計算中。本文將坐標(biāo)投影法線性源近似特征線方法應(yīng)用到 Dragon 程序少大規(guī)模三維計算所需的存儲空間及計算時間。對不同幾何結(jié)構(gòu)進行數(shù)值計應(yīng)用到 Dragon 程序中的線性源近似方法的正確性及有效性。需要對本文作兩點說明：）所有數(shù)值結(jié)果都是在 CPU 為 Intel(R) Xeon(R)CPU E5645 @2.40GHz，操作Linux2.6.35.6-45.fc14.x86_64，內(nèi)存為 23.6G 的 20 核計算集群硬件條件下進行序計算過程使用的是單核 CPU。）Dragon 程序可以掛載不同的數(shù)據(jù)庫，本文所有計算使用的數(shù)據(jù)庫都是 ENDF據(jù)庫。17×17 二維組件數(shù)值結(jié)果

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2825220