自适应离散纵标屏蔽计算方法研究

发布时间：2021-05-14 03:27

　　离散纵标法作为国际上通用的一种确定论屏蔽计算方法,已被广泛用于核装置的屏蔽设计计算。由于屏蔽计算模型具有较强的非均匀性,造成角通量密度在空间-角度上的分布不光滑甚至不连续。当计算中采用的空间-角度离散方法不足以准确描述角通量密度的分布形状时,就会产生显著的离散误差,如射线效应、非物理振荡等,严重影响屏蔽设计的可靠性。本课题针对离散纵标屏蔽计算中的强非均匀效应,研究自适应空间-角度离散方法,根据误差估计对空间-角度区域进行局部细化,有效控制离散纵标屏蔽计算中的空间-角度离散误差,提升屏蔽计算的精度与效率。采用两网格方法和残差方法对局部空间离散误差进行估计。采用勒让德多项式展开的方法构造角通量密度在网格内的空间分布,计算零阶空间离散格式中网格内的残差分布。正向输运计算的残差与共轭输运计算的价值的内积,用于估计目标量的误差。基于分层次树状结构的空间网格,建立空间网格的局部细化-粗化算法,可对任一空间网格进行细化,同时采用递归的方法进行树状结构空间网格的输运扫描。角通量密度和角通量矩在粗-细空间网格间的映射尽可能保持其在空间上的分布形状。在零阶空间离散格式中,映射前后保持中子角通量密度的零阶空... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 角度变量离散方法
        1.2.2 空间变量离散方法
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 离散纵标屏蔽计算方法
    2.1 引言
    2.2 多群近似
    2.3 角度变量离散
    2.4 空间变量离散
        2.4.1 离散格式推导
        2.4.2 数值特性分析
    2.5 求解技术
    2.6 本章小结
第3章 空间自适应离散纵标法
    3.1 引言
    3.2 树状结构空间网格
        3.2.1 空间网格的数据结构
        3.2.2 空间网格的细化
        3.2.3 空间网格的粗化
    3.3 空间自适应输运扫描算法
        3.3.1 树状扫描及效率分析
        3.3.2 输运扫描中的映射算法
    3.4 空间离散误差估计
        3.4.1 两网格方法
        3.4.2 残差方法
        3.4.3 双权重残差法
        3.4.4 误差估计精度分析
    3.5 空间自适应数值计算结果
        3.5.1 强非均匀问题
        3.5.2 单群固定源问题
        3.5.3 单群探测器响应问题
    3.6 本章小结
第4章 并行多群空间自适应方法
    4.1 引言
    4.2 多群空间自适应方法
        4.2.1 多群计算流程
        4.2.2 不同层级网格间的映射
    4.3 并行输运算法
        4.3.1 空间-角度区域的分解
        4.3.2 并行输运扫描方法
        4.3.3 并行效率分析
    4.4 多群空间自适应数值计算结果
    4.5 本章小结
第5章 空间-角度耦合自适应算法
    5.1 引言
    5.2 空间-角度离散误差的耦合关系
    5.3 角度自适应算法
        5.3.1 自适应求积组
        5.3.2 角度自适应计算流程
    5.4 空间自适应与角度自适应的耦合
        5.4.1 耦合计算流程
        5.4.2 耦合算法输运扫描
        5.4.3 耦合映射算法
    5.5 数值计算结果
    5.6 本章小结
第6章 实验验证与工程应用
    6.1 引言
    6.2 IRI-TUB实验孔道屏蔽模型
        6.2.1 IRI-TUB实验装置简介
        6.2.2 IRI-TUB模型结果分析
    6.3 XAPR孔道屏蔽计算简化模型
        6.3.1 XAPR径向直孔道简化模型
        6.3.2 XAPR径向直孔道模型计算结果
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]西安脉冲反应堆[J]. 杨岐,卜永熙,李达忠,王克强,阮桂兴,关建维,岳升.  核动力工程. 2002(06)
[2]西安脉冲堆水平实验孔道[J]. 岳为民,韩同敬,陆绍机.  核动力工程. 2002(06)
[3]西安脉冲堆超热中子束的理论设计[J]. 江新标,陈达,朱广宁,麻江江,郝金林.  核动力工程. 2001(03)
[4]反应堆孔道屏蔽计算的蒙特卡罗方法[J]. 江新标,陈达,谢仲生,张颖.  计算物理. 2001(03)

博士论文
[1]基于目标导向的角度自适应射线效应消除方法研究[D]. 张斌.华北电力大学(北京) 2018



本文编号：3185183