用于求解细网SP3中子输运方程的两节块方法的精度与效率分析

发布时间：2021-07-10 20:42

　　采用两节块方法求解细网3阶简化球谐函数（SP3）中子输运方程,该方法只对零阶角通量密度的拉普拉斯算子进行节块法处理,对应的零阶通量密度采用2阶展开,横向泄漏采用零阶近似;以此方法开发了适用于细网全堆输运计算的CORCA-PIN程序,该程序同时集成了细网有限差分方法。验证算例采用KAIST 3A基准问题及扩展三维问题。数值结果表明,采用栅元1×1划分的两节块法具有可接受的计算精度,而计算时间只有相同精度的细网有限差分方法的11%。因此,本文提出的两节块方法适用于细网SP3中子输运方程计算。 

【文章来源】：核动力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

KAIST3A基准问题相对功率分布

9876918202×20.971191000.976396484×40.97050270.972081948×80.9702950.970725032×32未计算0.97025—注：—表示无此项表2功率分布计算结果对比（KAIST3A）Table2ComparisonofPowerDistribution(KAIST3A)网格划分均方根误差/%最大相对误差/%两节块方法细网有限差分方法两节块方法细网有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05图2KAIST3A基准问题相对功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem图3KAIST3A基准问题功率分布相对误差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和两节块方法采用1×1栅元划分的相对功率分布。2.2三维自构造问题为了比较计算效率，本文采用KAIST基准题的组件构造了一个接近真实规模的三维1/4堆芯问题，堆芯布置见图4。堆芯活性区高度为365.76cm，上下反射层取25.4cm，材料选择径向水反射层材料。内边界采用对称边界条件，外边界采用入射流为零边界。为了建模方便，内部对称线上的组件采用了整组件。同时堆芯考虑半插入的控制棒，即活性区中平面以上部分的所有UOX-2组件插入了控制棒。采用400核并行计算，CPU型号为Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz，计算时间对比见表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm网格划分的两节块方法计算结果为参考，堆芯keff计算结果对比见表4。图4自构造问题堆芯布置图Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem

址椒?两节块方法细网有限差分方法1×11.0014.603.8635.162×20.945.452.5712.804×40.251.680.683.998×80.050.440.131.05图2KAIST3A基准问题相对功率分布Fig.2RelativePowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem图3KAIST3A基准问题功率分布相对误差Fig.3RelativeErrorofPowerDistributionofKAIST3ABenchmarkProblem布和两节块方法采用1×1栅元划分的相对功率分布。2.2三维自构造问题为了比较计算效率，本文采用KAIST基准题的组件构造了一个接近真实规模的三维1/4堆芯问题，堆芯布置见图4。堆芯活性区高度为365.76cm，上下反射层取25.4cm，材料选择径向水反射层材料。内边界采用对称边界条件，外边界采用入射流为零边界。为了建模方便，内部对称线上的组件采用了整组件。同时堆芯考虑半插入的控制棒，即活性区中平面以上部分的所有UOX-2组件插入了控制棒。采用400核并行计算，CPU型号为Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2660v3@2.60GHz，计算时间对比见表3。以0.315cm×0.315cm×1.27cm网格划分的两节块方法计算结果为参考，堆芯keff计算结果对比见表4。图4自构造问题堆芯布置图Fig.4LayoutofSelf-ConstructedProblem


本文编号：3276628