基于离散纵标方法R-Z几何下的中子输运程序开发

发布时间：2022-10-10 15:49

　　R-Z几何下的中子输运程序在反应堆工程中有很多的应用。如在反应堆屏蔽计算中，通过中子输运计算来确定堆外中子注量率分布。在西屋公司的压力容器辐照损伤监督技术中，通过堆外剂量仪和中子输运计算相结合来确定压力容器内的中子注量率[1]。在西屋公司的动态刻棒技术中，通过中子输运计算获得至关重要的修正因子。R-Z几何下的瞬态中子输运程序还可以对熔盐堆进行安全分析。 本论文通过广泛调研，理论推导，基于离散纵标方法，开发了求解二维R-Z坐标系下稳态和瞬态中子输运计算程序PINE。该程序主要用于核系统辐射屏蔽计算和安全分析。 本论文首先对中子输运理论作了基本介绍，给出了中子输运方程的具体形式。然后提出了二维R-Z几何下离散纵标法[2]解稳态中子输运方程的理论模型。在数值求解过程中，基于R-Z几何下的离散纵标方法，对能量自变量应用传统的“分群近似”[3]进行处理；对于空间变量，则采用有限差分方法离散；对于方向变量采用直接离散方法。另一方面，本文将离散纵标方法扩展到求解时-空动力学方程组的解法中。对于时-空动力学方程中时间变量的处理，采用全隐向后Euler格式进行离散，然后采用离散纵标方法求解得... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究工作
第二章 中子输运方程及其数值解法
    2.1 中子输运方程及其概述
        2.1.1 坐标系
        2.1.2 基本堆物理概念
        2.1.3 中子输运方程及数值解法概述
    2.2 离散纵标方法及 DORT 程序
        2.2.1 离散纵标方法
        2.2.2 DORT 程序简介
    2.3 R-Z 几何离散纵标法稳态数学模型
        2.3.1 能量的离散
        2.3.2 角度变量的离散
        2.3.3 空间变量的离散
        2.3.4 确定空间起始方向
        2.3.5 差分方程的求解过程
    2.4 本章小结
第三章 R-Z 几何离散纵标法时-空中子动力学方程数值解法
    3.1 中子时-空动力学问题概述
    3.2 多群中子输运时-空动力学方程组
    3.3 计算初始值
    3.4 空间和角度变量的离散
    3.5 时空动力学方程的求解过程
    3.6 本章小结
第四章 程序验证
    4.1 概述
    4.2 稳态计算验证
        4.2.1 例题 1：自设基准题
        4.2.2 例题 2：各向异性散射问题
        4.2.3 例题 3：TAKEDA 问题
    4.3 瞬态计算验证
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 进一步的展望
参考文献
附录一 伴随勒让德多项式和球谐函数
附录二 求积组
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MCNP的压力容器快中子注量率计算参数敏感性分析[J]. 靳忠敏,陈义学,石生春,蒋远华,付学峰,蔡德昌,杨寿海.  原子能科学技术. 2011(02)
[2]中国成为全球核电在建规模最大的国家[J]. 本刊编辑部.  华北电力技术. 2010(10)
[3]R-Z几何中子输运方程的球谐函数方法[J]. 叶青,吴宏春.  核动力工程. 2008(04)
[4]三维中子输运方程的非结构网格离散纵标数值解法[J]. 巨海涛,吴宏春,姚栋,咸春宇.  西安交通大学学报. 2007(03)
[5]三维离散纵标中子输运稳态及瞬态动力学计算[J]. 刘启伟,吴宏春,周永强,曹良志.  西安交通大学学报. 2006(11)
[6]中子输运方程的三角形节块SN方法研究[J]. 卢皓亮,吴宏春,曹良志,周永强,咸春宇,姚栋.  核动力工程. 2006(05)
[7]多重网格扩散综合加速的三维离散纵标中子输运程序SN3C[J]. 刘永康,胡永明,刘汉刚,钱达志.  核动力工程. 2006(05)
[8]耦合的PWR三维物理与热工-水力堆芯瞬态分析程序系统NLSANMT/COBRA-Ⅳ[J]. 廖承奎,谢仲生.  核动力工程. 2003(05)
[9]堆芯中子动力学实时仿真模型[J]. 齐克林,单福昌.  核动力工程. 1996(05)
[10]求解中子时空动力学方程的动态反应性法[J]. 胡大璞.  核动力工程. 1994(01)



本文编号：3689914