均匀化方法及不连续因子理论的深入研究与发展
发布时间：2022-07-13 12:43
目前一代压水堆堆芯物理分析理论和数值计算方法形成于上个世纪七十年代,由于当时计算机硬件条件的限制,理论采用了许多近似,以牺牲精度为代价满足了计算速度上的要求。随着堆芯设计变得愈加复杂,现行的堆芯物理分析方法已经无法满足计算精度的需求。现行以组件均匀化理论为基础的堆芯物理分析方法的计算误差主要来自四个方面:输运空间离散效应、均匀化效应、能群效应和输运近似。论文以现有的堆芯分析理论框架为出发点,通过对若干个计算模块的改进,减小这些近似效应带来的误差,提高堆芯分析方法的计算精度,使之能够满足更复杂的堆芯设计需求。论文的主要工作集中于对精细功率重构方法的研究,简化的P3（Simplified P3,SP3）方法的研究和程序的研制、输运-SP3均匀化方法的研究,输运-输运均匀化方法的研究。论文的第一部分聚焦于目前一代堆芯计算方法,讨论了目前使用的堆芯计算方法存在的缺陷,提高现行方法精度的方法之一是采用多能群计算,因此需要与之配套的多群精细功率重构方法。论文开发了一种逐群通量直接函数拟合的多群精细功率重构方法。该方法在利用粗网节块解确定拟合系数时,除常规地采用节块体平均通量、面平均通量和角点通量作...
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 精细功率重构研究现状
1.2.2 SP3方法研究现状
1.2.3 输运-输运均匀化理论的研究现状
1.3 研究目的与研究内容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
第二章 “两步法”存在的问题及精细功率重构方法的改进
2.1 概述
2.2 精细功率重构理论基础
2.2.1 17项通量展开式
2.2.2 展开式系数的定解
2.2.3 最小二乘法的解析求解
2.2.4 角点通量的确定
2.3 基准题描述
2.3.1 BWR问题描述
2.3.2 C5G7-MOX基准题描述
2.4 数值验证及慢化源修正
2.4.1 17项展开式数值验证
2.4.2 慢化源修正
2.4.3 整体精度验证
2.5 本章小结
第三章 SP3理论基础
3.1 概述
3.2 SP3方法理论基础
3.2.1 传统理论依据
3.2.2 Chao-Yamamoto的SP3理论
3.3 本章小结
第四章 SP3计算程序编制及加速方法的研究
4.1 概述
4.2 SP3方程的SANM求解
4.2.1 中子平衡方程
4.2.2 SP3横向积分方程
4.2.3 SP3横向积分方程的SANM求解
4.3 SANM迭代策略的研究
4.4 横向积分通量展开式研究
4.5 SP3程序加速方法的研究
4.5.1 少群细网有限差分加速
4.5.2 少群粗网有限差分加速
4.5.3 两重加速方法
4.6 本章小结
第五章 SP3程序的数值检验以及相关问题的讨论
5.1 概述
5.2 基准问题描述
5.2.1 自定义C5G7-HOM 2G问题
5.2.2 自定义 3D BWR-69G单组件问题
5.2.3 自定义 2D BWR-69G堆芯问题
5.3 SP3程序数值检验结果
5.3.1 C5G7-HOM 2G问题数值结果
5.3.2 C5G7-MOX基准题数值结果
5.3.3 3D BWR-69G单组件问题数值结果
5.3.4 自定义 2D BWR-69G问题
5.4 本章小结
第六章 输运-SP3广义均匀化理论研究
6.1 概述
6.2 不连续因子产生
6.2.1 One-DF
6.2.2 Two-DF
6.3 少群截面的产生
6.4 KAIST基准题描述
6.5 基准题数值检验结果
6.5.1 七群计算结果
6.5.2 两群计算结果
6.5.3 多群粗网计算
6.6 本章小结
第七章 通用不连续因子的研究
7.1 概述
7.2 角度相关EPDF的产生
7.2.1 不连续因子（AFDF）的产生
7.2.2 AFDF与EPDF的转化
7.2.3 不连续因子的使用
7.3 角度无关不连续因子的产生
7.4 输运-SP3均匀化方法中EPDF的产生
7.5 SPH因子的产生
7.6 组件边界不连续因子的定义
7.7 本章小结
第八章 基于MOC输运方法的数值检验
8.1 概述
8.2 数值检验结果
8.2.1 MOC逐棒计算方式结果
8.2.2 SP3逐棒计算方式结果
8.2.3 扩散逐棒计算方式结果
8.2.4 不同归一标的的比较
8.2.5 粗网扩散计算结果
8.2.6 Prime EPDF和Renormalized EPDF的比较
8.2.7 Prime EPDF和SPH因子的比较
8.3 本章小结
第九章 全文总结与展望
9.1 主要研究内容
9.2 主要结论
9.3 论文创新点
9.4 研究展望
参考文献
附录 1 2D C5G7-MOX基准题材料截面参数
附录 2 2D C5G7-MOX基准题均匀组件截面参数
附录 3 BWR基准题组件均匀化截面
附录 4 精细功率重构最小二乘问题的解析求解
攻读博士期间已发表或录用的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界水冷堆CSR1000堆芯初步概念设计[J]. 夏榜样,杨平,王连杰,马永强,李庆,李翔,刘静波. 核动力工程. 2013(01)
[2]求解中子输运SP3方程的半解析节块方法[J]. 李志勇. 核科学与工程. 2012(01)
[3]AP1000反应堆控制系统特点分析[J]. 张小冬,刘琳. 核动力工程. 2011(04)
[4]CMFD加速在特征线法输运计算中的应用[J]. 汤春桃,张少泓. 核动力工程. 2009(05)
[5]粗网节块法中非全反射边界条件下节块等效均匀化参数的计算[J]. 黄灏,汤春桃. 核科学与工程. 2009(01)
[6]Multi-group pin power reconstruction method based on colorset form functions[J]. HUANG Hao School of Nuclear Science and Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Nuclear Science and Techniques. 2009(01)
[7]改进现行轻水堆组件均匀化方法的必要性[J]. 汤春桃,黄灏,张少泓. 核科学与工程. 2007(04)
[8]用于轻水堆扩散计算的格林函数节块展开法[J]. 沈炜，谢仲生，尹邦华. 核科学与工程. 1995(02)
本文编号：3660064
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 精细功率重构研究现状
1.2.2 SP3方法研究现状
1.2.3 输运-输运均匀化理论的研究现状
1.3 研究目的与研究内容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
第二章 “两步法”存在的问题及精细功率重构方法的改进
2.1 概述
2.2 精细功率重构理论基础
2.2.1 17项通量展开式
2.2.2 展开式系数的定解
2.2.3 最小二乘法的解析求解
2.2.4 角点通量的确定
2.3 基准题描述
2.3.1 BWR问题描述
2.3.2 C5G7-MOX基准题描述
2.4 数值验证及慢化源修正
2.4.1 17项展开式数值验证
2.4.2 慢化源修正
2.4.3 整体精度验证
2.5 本章小结
第三章 SP3理论基础
3.1 概述
3.2 SP3方法理论基础
3.2.1 传统理论依据
3.2.2 Chao-Yamamoto的SP3理论
3.3 本章小结
第四章 SP3计算程序编制及加速方法的研究
4.1 概述
4.2 SP3方程的SANM求解
4.2.1 中子平衡方程
4.2.2 SP3横向积分方程
4.2.3 SP3横向积分方程的SANM求解
4.3 SANM迭代策略的研究
4.4 横向积分通量展开式研究
4.5 SP3程序加速方法的研究
4.5.1 少群细网有限差分加速
4.5.2 少群粗网有限差分加速
4.5.3 两重加速方法
4.6 本章小结
第五章 SP3程序的数值检验以及相关问题的讨论
5.1 概述
5.2 基准问题描述
5.2.1 自定义C5G7-HOM 2G问题
5.2.2 自定义 3D BWR-69G单组件问题
5.2.3 自定义 2D BWR-69G堆芯问题
5.3 SP3程序数值检验结果
5.3.1 C5G7-HOM 2G问题数值结果
5.3.2 C5G7-MOX基准题数值结果
5.3.3 3D BWR-69G单组件问题数值结果
5.3.4 自定义 2D BWR-69G问题
5.4 本章小结
第六章 输运-SP3广义均匀化理论研究
6.1 概述
6.2 不连续因子产生
6.2.1 One-DF
6.2.2 Two-DF
6.3 少群截面的产生
6.4 KAIST基准题描述
6.5 基准题数值检验结果
6.5.1 七群计算结果
6.5.2 两群计算结果
6.5.3 多群粗网计算
6.6 本章小结
第七章 通用不连续因子的研究
7.1 概述
7.2 角度相关EPDF的产生
7.2.1 不连续因子（AFDF）的产生
7.2.2 AFDF与EPDF的转化
7.2.3 不连续因子的使用
7.3 角度无关不连续因子的产生
7.4 输运-SP3均匀化方法中EPDF的产生
7.5 SPH因子的产生
7.6 组件边界不连续因子的定义
7.7 本章小结
第八章 基于MOC输运方法的数值检验
8.1 概述
8.2 数值检验结果
8.2.1 MOC逐棒计算方式结果
8.2.2 SP3逐棒计算方式结果
8.2.3 扩散逐棒计算方式结果
8.2.4 不同归一标的的比较
8.2.5 粗网扩散计算结果
8.2.6 Prime EPDF和Renormalized EPDF的比较
8.2.7 Prime EPDF和SPH因子的比较
8.3 本章小结
第九章 全文总结与展望
9.1 主要研究内容
9.2 主要结论
9.3 论文创新点
9.4 研究展望
参考文献
附录 1 2D C5G7-MOX基准题材料截面参数
附录 2 2D C5G7-MOX基准题均匀组件截面参数
附录 3 BWR基准题组件均匀化截面
附录 4 精细功率重构最小二乘问题的解析求解
攻读博士期间已发表或录用的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界水冷堆CSR1000堆芯初步概念设计[J]. 夏榜样,杨平,王连杰,马永强,李庆,李翔,刘静波. 核动力工程. 2013(01)
[2]求解中子输运SP3方程的半解析节块方法[J]. 李志勇. 核科学与工程. 2012(01)
[3]AP1000反应堆控制系统特点分析[J]. 张小冬,刘琳. 核动力工程. 2011(04)
[4]CMFD加速在特征线法输运计算中的应用[J]. 汤春桃,张少泓. 核动力工程. 2009(05)
[5]粗网节块法中非全反射边界条件下节块等效均匀化参数的计算[J]. 黄灏,汤春桃. 核科学与工程. 2009(01)
[6]Multi-group pin power reconstruction method based on colorset form functions[J]. HUANG Hao School of Nuclear Science and Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Nuclear Science and Techniques. 2009(01)
[7]改进现行轻水堆组件均匀化方法的必要性[J]. 汤春桃,黄灏,张少泓. 核科学与工程. 2007(04)
[8]用于轻水堆扩散计算的格林函数节块展开法[J]. 沈炜，谢仲生，尹邦华. 核科学与工程. 1995(02)
本文编号：3660064
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3660064.html
