中子积分输运动态方程

通过理论分析给出了中子积分输运动态方程 ,发展了中子积分输运理论 ,使中子积分输运理论不仅可以用来分析反应堆栅格非均匀效应和计算反应堆参数等稳态问题 ,而且还可以处理反应堆动态问题。中子积分输运动态方程是一个多群多点 (一个空间分区为一点 )中子动态方程 ,在单群情况下就是多点反应堆动态方程。多点动态方程可以用来分析与空间有关的反应堆动态问题。介绍了中子积分输运动态方程的应用个例 ,通过中子积分输运动态方程分析了中国先进研究堆中子代时间的构成 (刚性和柔性中子代时间 )问题。     

以栅元为模块进行特征线跟踪的中子输运方程解法

为解决复杂几何条件下中子输运方程的求解问题,分析了特征线法理论模型,探讨了以栅元为模块的高效特征线产生方法,以及与之相关的空间角度离散和边界条件处理问题.采用自行研制的特征线法数值计算软件--PEACH,对经济合作组织核能机构(OECD/NEA)UO2和MOX燃料混合装载的7群(C5G7MOX)基准问题的数值进行了检验.结果表明,无论是计算Keff还是棒功率分布该方法都具有很高的精度.     

蒙特卡罗共轭输运法计算堆外探测器三维空间响应函数

堆外中子探测器的读数包含有堆芯功率分布的信息,探测器读数与堆芯功率分布之间的联系可由探测器空间响应函数建立.准确的堆外探测器三维空间响应函数是实现由堆外探测器读数重构出堆芯功率分布的关键之一.本文利用蒙特卡罗程序(MCNP),采用共轭输运的计算方法,以压水堆为例,计算分析堆外探测器的三维空间响应函数,并与以往二维离散纵标法的计算结果进行比较.结果表明采用三维计算是必要的,而蒙特卡罗共轭输运法可以方便地实现三维复杂几何下的空间响应函数计算.     

基于中子首次裂变的MC/S_N耦合输运算法

外源驱动次临界系统是一类广泛存在且重要的核能系统。固有的射线效应和存在空间局部源,使得离散纵标(SN)法难以精确计算该类系统内的中子注量率。虽然蒙特卡罗(MC)方法可有效地模拟局部源问题,但存在计算效率较低的不足。因此,单一的SN方法或MC方法难以兼顾计算精度和效率。为充分发挥两种方法的优点,提出了以中子首次裂变为耦合点的MC/SN耦合算法。首先,采用MC方法模拟源中子在发生裂变反应之前的输运过程,并统计出首次裂变中子源;其次,采用SN方法求解对应于首次裂变中子源的输运方程;最后叠加两种方法计算的中子注量率,得到最终结果。算例表明,该耦合算法可有效地模拟外源驱动次临界系统的中子输运过程。     

非结构网格中子输运方程的球谐函数解法研究

从新的二阶自共扼角通量密度(SAAF：Self-Adjoint Angular Flux)中子输运方程出发．利用球谐函数对角度变量进行展开,导出了一组关于空间变量的偏微分方程组,中子通量密度的各个分量相互耦合,应用一定的迭代策略进行迭代求解。针对每一个方程,应用有限元方法对非结构网格进行离散求解。据此编写了二维球谐函数方法输运计算程序,对一系列基准题进行校算的数值结果表明,该方法具有较高的计算精度,克服了射线效应,并能用于非结构网格。     

SP_3方程的非线性迭代解法研究

SP_3方程是简化球谐函数法三阶展开的中子输运方程,比扩散方程的计算精度更高。本文采用非线性迭代的方法求解SP_3方程,并且提出了带角度离散的耦合修正关系式,解决了SP_3方程在真空边界条件下耦合修正关系复杂和非线性迭代中二阶中子注量率修正数值不稳定的问题。基于该方法编制非线性迭代求解SP_3方程的计算程序NLSP3,对基准题进行了计算。数值结果表明,本文所采用的非线性迭代求解SP_3的方法是正确的,且具有较好的计算精度。     

基于OpenMP的中子输运方程特征线法并行计算研究

特征线法是目前求解反应堆中子输运方程的主要计算方法之一。本文开发了基于OpenMP的中子输运方程特征线法并行计算程序,以提高特征线法的计算效率。OpenMP是共享存储体系结构上的一个并行编程模型,采用Fork-Join并行执行方式,适合于SMP共享内存多处理系统和多核处理器体系结构。通过相关基准题测试验证,表明所开发的程序在有效增殖因数以及相对中子通量(归一化栅元功率)分布等参数上都能取得良好的精度,且使用OpenMP能取得良好的加速效果,使计算时间显著减少。     

少群定态中子扩散方程的一个解法及其应用

文章推导了二维中子扩散方程的差分方程、求解差分方程的线超松弛迭代（称内迭代）公式，给出了裂变源项ψ的迭代（称外迭代）公式、有效增殖因子Ｋ＿（ｅｆｆ）的计算公式以及内外迭代的收敛准则，叙述了这个解法在计算机上实现的大概过程。该计算机程序用于高通量堆计算（考验０９的各种材料）和重水反应堆的改进计算。     

用逐次逼近法解O-Z积分方程求非电解质溶液的活度系数

本文采用Lennard-Jones 12-6位能,以逐次逼近法解由团展开理论所得的Ornstein-Zermike积分方程,求20℃时磷酸三丁酯(TBP)溶解于CHCl_3、C_6H_6、CCl_4及n-C_7H_(16)中溶剂的活度系数。并与平均球近似所得结果作比较。     

计算γ射线点核积分的蒙特卡罗方法

本文采用蒙特卡罗方法来计算点核积分,编制了带屏蔽参数的三维几何 FORTRAN 程序 GMC,对γ射线的辐照效应进行计算。与常规的点核积分计算相比,计算时间可缩短到百分之一左右。用该程序对 HFETR 首炉装载所进行的堆内γ射线剂量率和发热率的计算结果与实验测量结果基本相符。     

三维结构网格SN输运求解的指数短特征线空间离散方法

空间离散格式选取和空间网格划分对于离散纵标法求解粒子输运问题的计算精度至关重要。短特征线离散格式根据粒子出射、入射贡献关系分割计算网格,可有效消除因空间离散失真导致的非物理振荡问题。指数短特征线基于指数分布假设适合求解深穿透、强衰减的屏蔽问题,已有研究中变量代换处理过程存在几何运算冗余、非线性求解成本高等问题,影响计算效率和实际应用前景。本文基于三维结构网格提出新的指数短特征线离散格式,改变分割变换方案避免了单元投影映射过程,应用并调整指数矩算法、优化指数因子求解等处理改善计算效率。通过4个简单几何固定源问题定性定量比较分析了若干离散格式的计算精度与效率,指数短特征线方法粗网格精度远优于其他方法,出色的粗网格精度可补偿其较高的单网格计算成本,恰当的网格划分可发挥离散方法的计算效率。     

基于非结构网格的蒙特卡罗重要性抽样方法研究

为改善传统的依赖结构网格有限差分离散纵标（SN）程序确定粒子重要性分布的一致性共轭驱动重要抽样（CADIS）方法的建模和计算精度,以进一步提高其处理复杂几何深穿透问题的能力,本文开发了基于SN-间断有限元方法（DFEM）的并行三维非结构网格中子-光子耦合输运计算程序NECP-SUN,并将其作为共轭求解器与蒙特卡罗程序NECP-MCX耦合,研究并实现了全自动的非结构网格CADIS方法。对HBR-2基准题和中国聚变工程试验堆（CFETR）环向场磁体线圈盒快中子注量率的计算结果表明：较传统CADIS方法,非结构网格CADIS方法对复杂几何的适应性更强,取得的结果相对统计偏差更低、更接近实测值;较直接蒙特卡罗计算,非结构网格CADIS方法的品质因子（FOM）提高了1～3个量级。因此,本文研究的非结构网格CADIS方法能够较好地处理复杂几何深穿透问题。