用于求解細(xì)網(wǎng)SP3中子輸運(yùn)方程的兩節(jié)塊方法的精度與效率分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 20:42
采用兩節(jié)塊方法求解細(xì)網(wǎng)3階簡化球諧函數(shù)(SP3)中子輸運(yùn)方程,該方法只對(duì)零階角通量密度的拉普拉斯算子進(jìn)行節(jié)塊法處理,對(duì)應(yīng)的零階通量密度采用2階展開,橫向泄漏采用零階近似;以此方法開發(fā)了適用于細(xì)網(wǎng)全堆輸運(yùn)計(jì)算的CORCA-PIN程序,該程序同時(shí)集成了細(xì)網(wǎng)有限差分方法。驗(yàn)證算例采用KAIST 3A基準(zhǔn)問題及擴(kuò)展三維問題。數(shù)值結(jié)果表明,采用柵元1×1劃分的兩節(jié)塊法具有可接受的計(jì)算精度,而計(jì)算時(shí)間只有相同精度的細(xì)網(wǎng)有限差分方法的11%。因此,本文提出的兩節(jié)塊方法適用于細(xì)網(wǎng)SP3中子輸運(yùn)方程計(jì)算。
【文章來源】:核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布
9876918202×20.971191000.976396484×40.97050270.972081948×80.9702950.970725032×32未計(jì)算0.97025—注:—表示無此項(xiàng)表2功率分布計(jì)算結(jié)果對(duì)比(KAIST3A)Table2ComparisonofPowerDistribution(KAIST3A)網(wǎng)格劃分均方根誤差/%最大相對(duì)誤差/%兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05圖2KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem圖3KAIST3A基準(zhǔn)問題功率分布相對(duì)誤差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和兩節(jié)塊方法采用1×1柵元?jiǎng)澐值南鄬?duì)功率分布。2.2三維自構(gòu)造問題為了比較計(jì)算效率,本文采用KAIST基準(zhǔn)題的組件構(gòu)造了一個(gè)接近真實(shí)規(guī)模的三維1/4堆芯問題,堆芯布置見圖4。堆芯活性區(qū)高度為365.76cm,上下反射層取25.4cm,材料選擇徑向水反射層材料。內(nèi)邊界采用對(duì)稱邊界條件,外邊界采用入射流為零邊界。為了建模方便,內(nèi)部對(duì)稱線上的組件采用了整組件。同時(shí)堆芯考慮半插入的控制棒,即活性區(qū)中平面以上部分的所有UOX-2組件插入了控制棒。采用400核并行計(jì)算,CPU型號(hào)為Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz,計(jì)算時(shí)間對(duì)比見表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm網(wǎng)格劃分的兩節(jié)塊方法計(jì)算結(jié)果為參考,堆芯keff計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表4。圖4自構(gòu)造問題堆芯布置圖Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem
址椒?兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05圖2KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem圖3KAIST3A基準(zhǔn)問題功率分布相對(duì)誤差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和兩節(jié)塊方法采用1×1柵元?jiǎng)澐值南鄬?duì)功率分布。2.2三維自構(gòu)造問題為了比較計(jì)算效率,本文采用KAIST基準(zhǔn)題的組件構(gòu)造了一個(gè)接近真實(shí)規(guī)模的三維1/4堆芯問題,堆芯布置見圖4。堆芯活性區(qū)高度為365.76cm,上下反射層取25.4cm,材料選擇徑向水反射層材料。內(nèi)邊界采用對(duì)稱邊界條件,外邊界采用入射流為零邊界。為了建模方便,內(nèi)部對(duì)稱線上的組件采用了整組件。同時(shí)堆芯考慮半插入的控制棒,即活性區(qū)中平面以上部分的所有UOX-2組件插入了控制棒。采用400核并行計(jì)算,CPU型號(hào)為Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz,計(jì)算時(shí)間對(duì)比見表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm網(wǎng)格劃分的兩節(jié)塊方法計(jì)算結(jié)果為參考,堆芯keff計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表4。圖4自構(gòu)造問題堆芯布置圖Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem
本文編號(hào):3276628
【文章來源】:核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD
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【部分圖文】:
KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布
9876918202×20.971191000.976396484×40.97050270.972081948×80.9702950.970725032×32未計(jì)算0.97025—注:—表示無此項(xiàng)表2功率分布計(jì)算結(jié)果對(duì)比(KAIST3A)Table2ComparisonofPowerDistribution(KAIST3A)網(wǎng)格劃分均方根誤差/%最大相對(duì)誤差/%兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05圖2KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem圖3KAIST3A基準(zhǔn)問題功率分布相對(duì)誤差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和兩節(jié)塊方法采用1×1柵元?jiǎng)澐值南鄬?duì)功率分布。2.2三維自構(gòu)造問題為了比較計(jì)算效率,本文采用KAIST基準(zhǔn)題的組件構(gòu)造了一個(gè)接近真實(shí)規(guī)模的三維1/4堆芯問題,堆芯布置見圖4。堆芯活性區(qū)高度為365.76cm,上下反射層取25.4cm,材料選擇徑向水反射層材料。內(nèi)邊界采用對(duì)稱邊界條件,外邊界采用入射流為零邊界。為了建模方便,內(nèi)部對(duì)稱線上的組件采用了整組件。同時(shí)堆芯考慮半插入的控制棒,即活性區(qū)中平面以上部分的所有UOX-2組件插入了控制棒。采用400核并行計(jì)算,CPU型號(hào)為Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz,計(jì)算時(shí)間對(duì)比見表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm網(wǎng)格劃分的兩節(jié)塊方法計(jì)算結(jié)果為參考,堆芯keff計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表4。圖4自構(gòu)造問題堆芯布置圖Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem
址椒?兩節(jié)塊方法細(xì)網(wǎng)有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05圖2KAIST3A基準(zhǔn)問題相對(duì)功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem圖3KAIST3A基準(zhǔn)問題功率分布相對(duì)誤差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和兩節(jié)塊方法采用1×1柵元?jiǎng)澐值南鄬?duì)功率分布。2.2三維自構(gòu)造問題為了比較計(jì)算效率,本文采用KAIST基準(zhǔn)題的組件構(gòu)造了一個(gè)接近真實(shí)規(guī)模的三維1/4堆芯問題,堆芯布置見圖4。堆芯活性區(qū)高度為365.76cm,上下反射層取25.4cm,材料選擇徑向水反射層材料。內(nèi)邊界采用對(duì)稱邊界條件,外邊界采用入射流為零邊界。為了建模方便,內(nèi)部對(duì)稱線上的組件采用了整組件。同時(shí)堆芯考慮半插入的控制棒,即活性區(qū)中平面以上部分的所有UOX-2組件插入了控制棒。采用400核并行計(jì)算,CPU型號(hào)為Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz,計(jì)算時(shí)間對(duì)比見表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm網(wǎng)格劃分的兩節(jié)塊方法計(jì)算結(jié)果為參考,堆芯keff計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表4。圖4自構(gòu)造問題堆芯布置圖Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem
本文編號(hào):3276628
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