基于网格计数的停机剂量率计算方法研究

本文根据严格二步法的计算理论,研究了基于网格计数的停机剂量率计算方法,设计并实现了基于网格计数的停机剂量率计算程序。该程序能够支持圆柱坐标下的网格计算。本文使用源子程序进行复杂源描述。为了加快计算速度,本文采用了多节点和多线程等技术。本文利用国际热核聚变实验堆(ITER)停堆剂量基准实验ITER-T426进行测试,计算结果与实验值吻合良好,证明了该方法和程序的正确性和可用性。     

高能物理与网格计算

概略介绍了高能物理实验计算环境的最新发展情况．包括近一些年来国际高能物理实验发展和对计算需求的增长变化;以正在建造中的LHC上的实验为例介绍了为满足这些需求而制订的计算环境规划;网格计算技术诞生的历史及国际高能物理网格技术研究的现状;高能物理网格所需要的网络基础设施的发展情况等。最后介绍了正在起步中的我国高能物理网格技术研究。     

蒙特卡罗粒子输运计算网格计数方法研究

在进行反应堆数值模拟时,通过网格计数方法可以精细地统计整个堆芯中多种物理量的空间分布情况。本文基于超级蒙特卡罗核计算仿真软件系统SuperMC发展了一种反应堆静态物理参数的网格计数方法。通过日本原子能研究所临界实验装置TCA例题进行了数值验证,计算结果与MCNP计算结果吻合较好,表明了本文方法的可行性与正确性。     

基于P2P和网格融合的信任模型研究

通过融合网格和P2P系统在体系结构和服务上的特点,提出了使用群组划分的信任管理模型PG-TM.在该模型的协议描述中,使用服务交互前计算信任度,交互后提供推荐值,在可信度计算上,比较了几种常见算法,并提出了应用几何平均的方式来实现非线性的信任策略.在模型的交互协议之外还考虑了生产贡献率、网络稳定性和历史累积对可信度的修正,以及群组和管理服务器的维护等因素,以保障在高能物理实验的计算存储中安全性和可用性.     

网格计算技术及其应用

网格技术作为Internet烈的下一个发展方向，在世界各国引起了前所未有的关注和重视。并开始向商用计算领域蔓延．本文着重介绍网格计算技术，基于网格的高性能计算环境。以及我院如何抓住网格计算的机遇。构建我院的网格信息系统．     

网格安全的授权体系研究

网格安全是网格计算的核心问题之一,而网格安全中的授权问题是当前研究的一个热点,针对网格环境下的授权讨论了当前的通用系统GSI(Grid Security Infrastructure)的不足,分析了最新的几种网格授权机制的体系、策略描述、引擎特点及其相关应用,并对它们各自的特性进行了总结.     

自适应网格加密在热工水力系统程序中的应用

反应堆热工水力系统程序对核电站设计与安全分析有着重要的意义。尽管这些程序发展多年已经相当成熟,但依旧存在由各个方面引入的误差。自适应网格已经在各种工程问题与物理问题中广泛应用,而在现有的热工水力系统程序中依旧少见。在某些瞬态,计算过程中网格尺度对于计算精度与计算效率有严重的影响,而自适应网格能在一定程度上降低网格分布不当带来的影响。本文初步将局部网格加密技术应用到了热工水力系统程序中,优化计算结果。以faucet flow问题为例验证了自适应网格加密技术的可行性与有效性。与均匀网格相比,使用自适应网格加密算法显著地提高了计算精度与效率。     

ACPR50S小型堆直流蒸汽发生器的屏蔽计算分析

直流蒸汽发生器(OTSG)是ACPR50S小型堆的主要设备之一,OTSG内部高注量率中子会使OTSG主蒸汽出口处的水蒸汽产生活化,从而污染整个二回路系统。基于目前OTSG设计的屏蔽方案,本文对~(16)N的产生与传输进行了初步计算分析。结果表明,OTSG内部的中子注量率量级与蒸汽出口~(16)N放射性活度结果已经降低至较低水平,目前OTSG外壁的屏蔽材料与厚度可以满足正常运行工况下初步屏蔽设计的目标。     

基于质量矩阵集总技术的非结构网格二维有限元屏蔽计算程序研发

精细化几何建模是高保真中子输运计算的重要基础，而非结构网格对复杂几何模型具有较强的适应性，能弥补结构网格建模能力的不足。为了提高屏蔽计算程序对复杂模型的建模能力，从一阶中子输运方程出发，建立了二维离散纵标-伽辽金有限元求解模型，对比分析了连续有限元和间断有限元方法的计算性能，进一步采用质量矩阵集总技术以提高求解模型的可靠性，并开发了相应的计算程序ThorSNIPE。选用BWR cell临界基准题、阿贡实验室5-A1固定源基准题和Dog leg duct基准题，验证ThorSNIPE程序的正确性。数值计算结果表明：ThorSNIPE程序的计算结果与基准值吻合较好，初步验证了程序的正确性，ThorSNIPE程序适用于复杂屏蔽计算分析；质量矩阵集总技术在不影响计算精度的情况下，能够有效抑制非物理振荡问题。     

一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法

本文提出了一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称重叠网格模型,保证控制棒和驱动杆的部件网格和背景网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间步长内交换流体阻力计算结果,并根据运动方程求解得到的速度来更新控制棒和驱动杆的运动状态,实现分流域耦合。本方法建模简单,通用性好,计算中考虑了驱动线流道形状的影响,且在计算时间和求解精度之间取得了良好的折中,此外,本方法在计算条件允许的情况下,还能较容易地扩展到三维模型。本文采用该方法对某反应堆控制棒驱动线的落棒行为进行了仿真,结果表明:计算结果可信。     

固定边界与移动边界直流蒸汽发生器模型的比较

介绍了一种直流蒸汽发生器的可移动边界模型。该模型按流体相的不同把蒸汽发生器划分为过冷区、两相区和过热区 3个部分。利用该模型编制了直流蒸汽发生器的瞬态热工水力分析程序。编制了固定边界模型的仿真程序。与试验数据及固定边界模型计算结果比较 ,表明可移动边界模型同时具有计算速度快和精度高的特点 ,是直流蒸汽发生器动态仿真的一种比较理想的模型     

Instability of OTSG in movable NPP by using multivariable frequency domain method

The instability occurring in OTSG (Once-Through Steam Generator) of movable nuclear power plants is presented by a multivariable frequency domain theory. As concenung coupling interactions of OTSG tubing, it is more efficient for analyzing the instability of OTSG compared the common single variable method. A mathematical model for the system is derived from the fundamental equations by using the perturbation, Laplace-transform and the nodalization techniques. The stable boundary and parameters which influence the stability of the system are evaluated through computer simulation. Numerical examples are given in the paper and the predictions of the model agree with the experimental results well.     

套管式直流蒸汽发生器动态实时仿真研究

基于基本的流体质量、能量和动量守恒原理,建立了套管式直流蒸汽发生器的动态数学模型。该模型采用集总参数和移动边界的建模方法,将直流蒸汽发生器流道分为欠热段、沸腾段和过热段。采用Gear算法求解,对建立的模型进行稳态和动态仿真,并利用RELAP程序进行校验。结果表明：所建立的模型是正确和有效的,能用来进行直流蒸汽发生器的动态特性实时仿真。     

钠冷快堆蒸汽发生器的模块化模型及瞬态仿真研究

研究了钠冷快堆电厂直管式直流蒸汽发生器可移动边界的模块化模型。采用ＭＡＴＬＡＢ语言,Ｃ语言编程与ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具相结合的建模方法,建立了仿真系统,对直管式直流蒸汽发生器的瞬态特性进行了研究,并获得了令人满意的结果。     

带螺旋缠绕管的双面加热管套管直流蒸汽发生器稳态换热研究

介绍了一种新型的内管为螺旋管的管套管式双面加热直流蒸汽发生器.为编写稳态换热分析程序建立了一种固定二次侧焓值边界计算模型.该模型依据二次侧流体相的变化,将蒸汽发生器划分为三个分区:单相液区、两相区和单相汽区.程序的计算结果与文献中实验结果吻合较好,并从计算结果分析得出了该蒸汽发生器的一些结构参数对换热效果的影响规律.     

可连续移动相边界的直流式蒸汽发生器模型

以全微分公式为数学基础,提出了可连续移动相边界的直流式蒸汽发生器模型。为了改善值求解稳定性,在用状态变量的空间差分来逼近空间导数时,根据不同情况采用前向差分或后向差分。根据该模型编制的程序对ＯＴＳＧ的动态进行仿真,取得了很好的仿真效果。     

基于增广双线型模型的直流蒸汽发生器的稳定性分析

为了得到更精确的系统特性,在已有直流蒸汽发生器(OTSG)的系统模型方程基础上,用增广双线性模型来逼近非线性系统,并结合稳态计算的低功率情况下的参数,用Lyapunov理论对非线性系统做稳定性分析.结果表明,在功率一定时,系统随着压力损失系数的减小而趋于不稳定;随着功率的提升,预热段长度增加,系统不易发生密度波不稳定性问题.     

基于OpenFOAM的液态金属铅铋三维流动换热特性数值模拟研究

铅铋快堆是第4代核能系统的主要堆型之一,但由于液态金属铅铋的热物性与传统工质如水、空气等有很大不同,假设流动边界层与热边界层相似的雷诺比拟原理已不再适用。本文在开源程序OpenFOAM中开发了基于k-ε-k_θ-ε_θ四因子模型的自定义求解器,考虑热边界层与流动边界层的差异性,对带绕丝棒束通道中液态金属铅铋的流动换热现象进行数值模拟,得到了速度、温度等重要热工水力参数的三维分布,揭示了绕丝对冷却剂流动传热过程的影响规律,并将计算结果与经典实验关联式进行对比,结果符合良好,证明了所用模型和程序的正确性。本研究可为在OpenFOAM中添加新模型、开发自定义求解器以及开展针对液态金属流动换热问题的计算流体动力学（CFD）模拟提供参考。     

负荷跟踪中直流蒸汽发生器的动态特性仿真计算

采用集中参数处理方法，把直流蒸气发生器二次侧按流体相变分区，建立了动态热工水力模型。同时该模型在相变交界面上可动边界，使模型更切合实际运行工况。计算表明，用这一处理方法，即满足了一定的精度要求，又缩减了计算时间，是直流蒸汽发生器的动态仿真和进行控制特性分析十分有效的方法。     

振荡区下蒸汽冷凝过程的热工水力模型建立及验证

蒸汽射流冷凝过程具有强烈的凝结换热能力,广泛应用于先进非能动反应堆安全系统中,但该过程会产生强烈的压力振荡现象。为研究蒸汽浸没射流冷凝振荡现象的本质,从基本守恒方程式出发,建立了气泡边界层质量交换模型、气泡控制方程模型、气泡内蒸汽压力计算模型、水池中任意位置处压力计算模型等关键模型,构建了模拟水池中蒸汽气泡冷凝振荡过程的热工水力模型。运用建立的气泡半径和水池内压力的计算模型获取气泡半径和压力随时间变化的规律,并与Chun实验和Fukuda实验的实验数据进行比对,验证了模型的有效性,为后续开展冷凝振荡机理研究打下理论基础。