發(fā)布時間：2021-06-06 14:30

　　目前這一代的堆芯物理分析方法是基于“二步法”發(fā)展起來的,理論上存在近似,難以滿足當今日益復雜的堆芯設計需求。就現(xiàn)階段的計算機水平而言,直接三維全堆輸運計算耗費大量機時和資源,無法滿足工程應用的需求。為了節(jié)約計算時間同時不失全堆輸運計算的計算精度,國際上就二維/一維耦合迭代計算策略開展了大量的研究。由于特征線法（MOC）具有良好的幾何適應能力和可與蒙特卡洛方法相媲美的計算精度,因此被選為二維輸運計算方法,而在軸向的求解方法上可以有多種選擇。本文以開源組件計算程序DRAGON中的二維MOC計算模塊為基礎,開發(fā)二維MOC與一維節(jié)塊展開法（NEM）耦合堆芯計算程序。首先本文探究了粗網有限差分（CMFD）加速算法應用于以柵元為基礎的二維MOC計算的可行性,編寫了 CMFD加速算法模塊并在DRAGON程序中實現(xiàn)循環(huán)迭代求解,并探究了 CMFD方程求解的穩(wěn)定性及其加速算法;后根據(jù)MOC掃描計算是針對各個空間角上的各條射線獨立進行的這一特點,利用共享內存多線程并行環(huán)境OpenMP將DRAGON程序中的二維MOC計算模塊實現(xiàn)并行化;最后,在前兩項研究內容的基礎上探究二維MOC與一維NEM耦合堆芯計算方法... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１二維ＣＭＦＤ加速算法計算流程圖??在ＥＤＩ：模塊的輸入選項中添加與ＦＬＵ：模塊相同的粗網編號，用于計算各個粗網的??，在應的ＬＣＭ中

斂判＾＞?????收ｆ??圖３．１二維ＣＭＦＤ加速算法計算流程圖??在ＥＤＩ：模塊的輸入選項中添加與ＦＬＵ：模塊相同的粗網編號，用于計算各個粗網的??均勻化參數(shù)，并存儲在對應的ＬＣＭ數(shù)據(jù)體中。??ＤＩＦＦ：模塊是本文根據(jù)ＤＲＡＧＯＮ程序的ＡＰＩ開發(fā)的用于計算ＣＭＦＤ方程的模塊。??在此模塊中利用ＥＤＩ：模塊計算出的均勻化參數(shù)，求解多群ＣＭＦＤ方程，得到均勻化粗??網通量，并利用（３－８）式更新個平源區(qū)通量。同時在ＤＩＦＦ：模塊中進行平源區(qū)通量收斂??判斷，并將收斂判斷的的標志?個整數(shù)值，輸出到ＬＣＭ數(shù)據(jù)體中。??由于ＦＬＵ：、ＥＤＩ：以及ＤＩＦＦ：模塊都是一次計算的模塊，并不具備循環(huán)迭代的功能，??因此本為充分利用ＣＬＥ２０００控制語言的強大功能

擴展基準題，本節(jié)只介紹二維基準題。??Ｃ５Ｇ７－２Ｄ問題的全堆芯由Ｕ０２燃料組件和ＭＯＸ燃料組件組成，共有１６個燃料組??件，具有１／４對稱性，堆芯外圍有慢化劑作為反射層材料。其堆芯布置圖如圖３．３所示，??在幾何的右部和底部采用真空邊界，而在上部和左側采用全反射邊界。整個二維幾何的??尺寸為６４．２６ｘ６４．２６?ｃｍ，每個組件的尺寸均為２１．４２ｘ２１．４２?ｃｍ，且堆芯外圍反射層的??厚度也為２１．４２?ｃｍ。??全反射邊界條件??ｕ〇２?ＭＯＸ??全???￡?＊??射?空??邊?ＭＯＸ?Ｕ０？?邊??界?２?界??條?條??件??Ｉ?件??慢化劑?＿??真空邊界條件??圖３．３?Ｃ５Ｇ７－２Ｄ基準題的堆芯布置圖??該基準題的組件采用１７ｘ１７的柵元排列，圖３．４給出了一個柵元的示意圖。每個柵??元的邊長為１．２６?ｃｍ，并且所有的燃料棒和控制棒導向管的半徑都為０．５４?ｃｍ。從圖３．４??中可以看出每個柵元由兩種材料組成，燃料與包殼或者控制棒導向管與慢化劑都采用均??勻化截面。燃料組件的分布圖如圖３．５所示，其中Ｕ０２燃料組件由一種富集度的燃料組??成，而ＭＯＸ燃料組件則由三種富集度的燃料組成。??該基準題采用七群模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模塊化特征線方法的二維/一維耦合輸運程序開發(fā)[J]. 梁亮,吳宏春,鄭友琦,李云召.  核動力工程. 2014(S2)

博士論文
[1]基于并行技術的2D/1D耦合三維全堆輸運方法研究[D]. 吳文斌.清華大學 2014
[2]三維特征線方法的并行與加速方法研究[D]. 張知竹.清華大學 2013
[3]中子輸運方程特征線解法及嵌入式組件均勻化方法的研究[D]. 湯春桃.上海交通大學 2009



本文編號：3214569