二维MOC与一维NEM耦合堆芯计算方法研究
发布时间：2021-06-06 14:30
目前这一代的堆芯物理分析方法是基于“二步法”发展起来的,理论上存在近似,难以满足当今日益复杂的堆芯设计需求。就现阶段的计算机水平而言,直接三维全堆输运计算耗费大量机时和资源,无法满足工程应用的需求。为了节约计算时间同时不失全堆输运计算的计算精度,国际上就二维/一维耦合迭代计算策略开展了大量的研究。由于特征线法（MOC）具有良好的几何适应能力和可与蒙特卡洛方法相媲美的计算精度,因此被选为二维输运计算方法,而在轴向的求解方法上可以有多种选择。本文以开源组件计算程序DRAGON中的二维MOC计算模块为基础,开发二维MOC与一维节块展开法（NEM）耦合堆芯计算程序。首先本文探究了粗网有限差分（CMFD）加速算法应用于以栅元为基础的二维MOC计算的可行性,编写了 CMFD加速算法模块并在DRAGON程序中实现循环迭代求解,并探究了 CMFD方程求解的稳定性及其加速算法;后根据MOC扫描计算是针对各个空间角上的各条射线独立进行的这一特点,利用共享内存多线程并行环境OpenMP将DRAGON程序中的二维MOC计算模块实现并行化;最后,在前两项研究内容的基础上探究二维MOC与一维NEM耦合堆芯计算方法...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１二维ＣＭＦＤ加速算法计算流程图??在ＥＤＩ：模块的输入选项中添加与ＦＬＵ：模块相同的粗网编号，用于计算各个粗网的??，在应的ＬＣＭ中
敛判＾＞?????收ｆ??图３．１二维ＣＭＦＤ加速算法计算流程图??在ＥＤＩ：模块的输入选项中添加与ＦＬＵ：模块相同的粗网编号，用于计算各个粗网的??均匀化参数，并存储在对应的ＬＣＭ数据体中。??ＤＩＦＦ：模块是本文根据ＤＲＡＧＯＮ程序的ＡＰＩ开发的用于计算ＣＭＦＤ方程的模块。??在此模块中利用ＥＤＩ：模块计算出的均匀化参数，求解多群ＣＭＦＤ方程，得到均匀化粗??网通量，并利用（３－８）式更新个平源区通量。同时在ＤＩＦＦ：模块中进行平源区通量收敛??判断，并将收敛判断的的标志?个整数值，输出到ＬＣＭ数据体中。??由于ＦＬＵ：、ＥＤＩ：以及ＤＩＦＦ：模块都是一次计算的模块，并不具备循环迭代的功能，??因此本为充分利用ＣＬＥ２０００控制语言的强大功能
扩展基准题，本节只介绍二维基准题。??Ｃ５Ｇ７－２Ｄ问题的全堆芯由Ｕ０２燃料组件和ＭＯＸ燃料组件组成，共有１６个燃料组??件，具有１／４对称性，堆芯外围有慢化剂作为反射层材料。其堆芯布置图如图３．３所示，??在几何的右部和底部采用真空边界，而在上部和左侧采用全反射边界。整个二维几何的??尺寸为６４．２６ｘ６４．２６?ｃｍ，每个组件的尺寸均为２１．４２ｘ２１．４２?ｃｍ，且堆芯外围反射层的??厚度也为２１．４２?ｃｍ。??全反射边界条件??ｕ〇２?ＭＯＸ??全???￡?＊??射?空??边?ＭＯＸ?Ｕ０？?边??界?２?界??条?条??件??Ｉ?件??慢化剂?＿??真空边界条件??图３．３?Ｃ５Ｇ７－２Ｄ基准题的堆芯布置图??该基准题的组件采用１７ｘ１７的栅元排列，图３．４给出了一个栅元的示意图。每个栅??元的边长为１．２６?ｃｍ，并且所有的燃料棒和控制棒导向管的半径都为０．５４?ｃｍ。从图３．４??中可以看出每个栅元由两种材料组成，燃料与包壳或者控制棒导向管与慢化剂都采用均??匀化截面。燃料组件的分布图如图３．５所示，其中Ｕ０２燃料组件由一种富集度的燃料组??成，而ＭＯＸ燃料组件则由三种富集度的燃料组成。??该基准题采用七群模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模块化特征线方法的二维/一维耦合输运程序开发[J]. 梁亮,吴宏春,郑友琦,李云召. 核动力工程. 2014(S2)
博士论文
[1]基于并行技术的2D/1D耦合三维全堆输运方法研究[D]. 吴文斌.清华大学 2014
[2]三维特征线方法的并行与加速方法研究[D]. 张知竹.清华大学 2013
[3]中子输运方程特征线解法及嵌入式组件均匀化方法的研究[D]. 汤春桃.上海交通大学 2009
本文编号：3214569
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１二维ＣＭＦＤ加速算法计算流程图??在ＥＤＩ：模块的输入选项中添加与ＦＬＵ：模块相同的粗网编号，用于计算各个粗网的??，在应的ＬＣＭ中
敛判＾＞?????收ｆ??图３．１二维ＣＭＦＤ加速算法计算流程图??在ＥＤＩ：模块的输入选项中添加与ＦＬＵ：模块相同的粗网编号，用于计算各个粗网的??均匀化参数，并存储在对应的ＬＣＭ数据体中。??ＤＩＦＦ：模块是本文根据ＤＲＡＧＯＮ程序的ＡＰＩ开发的用于计算ＣＭＦＤ方程的模块。??在此模块中利用ＥＤＩ：模块计算出的均匀化参数，求解多群ＣＭＦＤ方程，得到均匀化粗??网通量，并利用（３－８）式更新个平源区通量。同时在ＤＩＦＦ：模块中进行平源区通量收敛??判断，并将收敛判断的的标志?个整数值，输出到ＬＣＭ数据体中。??由于ＦＬＵ：、ＥＤＩ：以及ＤＩＦＦ：模块都是一次计算的模块，并不具备循环迭代的功能，??因此本为充分利用ＣＬＥ２０００控制语言的强大功能
扩展基准题，本节只介绍二维基准题。??Ｃ５Ｇ７－２Ｄ问题的全堆芯由Ｕ０２燃料组件和ＭＯＸ燃料组件组成，共有１６个燃料组??件，具有１／４对称性，堆芯外围有慢化剂作为反射层材料。其堆芯布置图如图３．３所示，??在几何的右部和底部采用真空边界，而在上部和左侧采用全反射边界。整个二维几何的??尺寸为６４．２６ｘ６４．２６?ｃｍ，每个组件的尺寸均为２１．４２ｘ２１．４２?ｃｍ，且堆芯外围反射层的??厚度也为２１．４２?ｃｍ。??全反射边界条件??ｕ〇２?ＭＯＸ??全???￡?＊??射?空??边?ＭＯＸ?Ｕ０？?边??界?２?界??条?条??件??Ｉ?件??慢化剂?＿??真空边界条件??图３．３?Ｃ５Ｇ７－２Ｄ基准题的堆芯布置图??该基准题的组件采用１７ｘ１７的栅元排列，图３．４给出了一个栅元的示意图。每个栅??元的边长为１．２６?ｃｍ，并且所有的燃料棒和控制棒导向管的半径都为０．５４?ｃｍ。从图３．４??中可以看出每个栅元由两种材料组成，燃料与包壳或者控制棒导向管与慢化剂都采用均??匀化截面。燃料组件的分布图如图３．５所示，其中Ｕ０２燃料组件由一种富集度的燃料组??成，而ＭＯＸ燃料组件则由三种富集度的燃料组成。??该基准题采用七群模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模块化特征线方法的二维/一维耦合输运程序开发[J]. 梁亮,吴宏春,郑友琦,李云召. 核动力工程. 2014(S2)
博士论文
[1]基于并行技术的2D/1D耦合三维全堆输运方法研究[D]. 吴文斌.清华大学 2014
[2]三维特征线方法的并行与加速方法研究[D]. 张知竹.清华大学 2013
[3]中子输运方程特征线解法及嵌入式组件均匀化方法的研究[D]. 汤春桃.上海交通大学 2009
本文编号：3214569
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3214569.html
