一种用于两群多维中子扩散计算的稳态非线性解析节块方法(英文)

求解两群多维中子扩散方程的稳态非线性解析节块方法是基于非线性迭代技术与解析节块方法而建立的,并在计算程序NODAN中实现。使用了粗网有限差分方法(CMFD)作为整体耦合计算方法,同时引入耦合修正因子对低阶近似中的耦合关系加以修正。利用解析方法求解局部两节块问题,用以确定耦合修正因子,并在计算过程中通过周期地更新修正因子,迫使CMFD近似中的表面流与高阶方法解得的表面流相等。建立了一种稳定技术,用于克服在解析求解两节块问题中可能遇到的数值不稳定问题。这种非线性方法与有效的数值方法和稳定技术相结合,为求解节块方程提供了一条高效的途径。使用程序NODAN对几种轻水堆基准问题进行了计算,数值结果表明,这种节块方法可以得到精确的结果,与常规节块方法NEMC相比,计算效率显著提高。     

一种用于两群多维中子扩散计算的稳态非线性解析节块方法(英文)

求解两群多维中子扩散方程的稳态非线性解析节块方法是基于非线性迭代技术与解析节块方法而建立的,并在计算程序 NODAN中实现。使用了粗网有限差分方法 (CMFD) 作为整体耦合计算方法,同时引入耦合修正因子对低阶近似中的耦合关系加以修正。利用解析方法求解局部两节块问题,用以确定耦合修正因子,并在计算过程中通过周期地更新修正因子,迫使 CMFD 近似中的表面流与高阶方法解得的表面流相等。建立了一种稳定技术,用于克服在解析求解两节块问题中可能遇到的数值不稳定问题。这种非线性方法与有效的数值方法和稳定技术相结合,为求解节块方程提供了一条高效的途径。使用程序 NODAN 对几种轻水堆基准问题进行了计算,数值结果表明, 这种节块方法可以得到精确的结果,与常规节块方法 NEMC 相比,计算效率显著提高。     

非线性迭代半解析节块方法在压水堆燃料管理计算中的应用

利用半解析节块法的非线性迭代计算方法求解多维多群中子扩散方程。数值结果表明 ,这种非线性迭代半解析节块法具有较高的精度 ,并且在计算效率上比传统方法有很大的提高。将这种方法应用于SIMULATE E中 ,研制了压水堆燃料管理计算程序CSIM 3B ,对秦山核电厂第一循环进行了跟踪校核计算 ,取得了较好的计算结果     

龙格库塔方法在三维物理热工耦合瞬态分析中的应用

物理热工耦合采用模块化耦合方式,中子学空间求解采用第二类边界条件节块格林函数法(NGFM),热工水力求解采用COBRA-Ⅳ程序模块。耦合非线性方程的时间离散采用对角线隐式龙格库塔格式(DIRK),采用Richardson外推和嵌入低阶方法实现时步自适应,采用厄米插值得到连续时刻的解。采用块迭代方式求解离散方程开发NCC程序。数值验证结果表明,计算结果与参考结果符合较好,DIRK(2,2)-E格式是本文所采用的格式中精度、效率较高的。     

强各向异性散射中子输运方程加速方法

采用修正的PN方程加速中子输运方程的SN数值求解过程.并将该加速方法应用到国际通用的ANISN程序中,对其进行了数值检验.数值计算结果表明,本文加速方法可以使迭代次数大量减少,特别是对于强各向异性散射问题具有明显的加速效果.     

基于非线性迭代的反应堆三维堆芯实时数值模拟

为了提高两群三维中子时空扩散方程的求解精度与速度,基于非线性迭代策略的瞬态求解方法被应用于反应堆堆芯的实时数值模拟过程中。中子通量密度与功率的瞬态空间分布应用粗网有限差分法(Coarse Mesh Finite Difference Method,CMFD)来实时求解;应用节块展开法(Nodal Expansion Method,NEM)来计算耦合修正因子;非线性迭代法(Nonlinear Iteration Method,NIM)利用耦合修正因子来实时校正CMFD的耦合系数;采用动态群参数校正方法来降低控制棒尖端效应。开发了反应堆三维堆芯实时数值模拟程序,利用典型基准算例进行了实时仿真验证。结果表明:NIM融合了NEM精度高与CMFD速度快的优点,可以有效地解决核电站全范围仿真机开发过程中,反应堆三维堆芯瞬态仿真模型的高精度与实时性兼顾的问题;动态群参数校正方法可以有效降低控制棒尖端效应,验证过程中对不同的网格划分、不同的迭代收敛准则进行了性能测试与敏感性分析,对其合理选择提出了建议。     

基于预估修正改进准静态方法的中子时空动力学研究

研究了一种基于预估修正思想的改进准静态方法,用于求解中子时空动力学方程。通过隐式差分法预估下一时刻中子注量率以产生形状函数,避免了传统的改进准静态方法中形状函数的迭代计算,并依靠幅函数修正中子注量率,得到最终中子注量率的分布。计算表明,在较大时间步下,该方法计算速度较传统的改进准静态方法有明显的提高,且能保持较高的计算精度。     

三维多群六角形几何中子扩散程序开发

本文基于解析基函数展开方法求解中子扩散方程的原理,利用满足中子扩散方程的解析基函数,将节块内的各群中子注量率近似展开。为提高该方法的计算精度,节块间耦合条件采用面中子注量率和面中子净流连续。节块间耦合条件的选取需利用源迭代法来求解中子扩散方程。源迭代中的内迭代选用加速的高斯 塞德尔方法,外迭代采用Lyusternik-Wagner外推加速收敛技术。针对中子注量率收敛慢、有效增殖因数收敛快、内迭代方程组系数矩阵更新耗时的特点,采用一种新的加速方法--一次外迭代多次内迭代的方法。基于以上理论模型,发展了三维多群六角形几何中子扩散程序HANDF-D,对三维二群vver440基准题、高通量堆临界实验2、三维四群热堆问题、三维七群快堆问题计算的结果表明,该方法能准确快速地给出堆芯有效增殖因数和功率。     

采用JFNK方法求解三维中子扩散方程

采用有限差分方法将三维中子扩散方程离散为大型稀疏矩阵的广义特征值问题,并应用JFNK(Jacobian-Free Newton-Krylov)非线性求解方法对该问题进行求解,得到有效增殖因子(k_(eff))和功率分布。数值结果表明,JFNK方法求解三维中子扩散方程具有良好的计算精度。     

时空中子动力学计算的刚性限制法

随着中子动力学计算的精度要求以及计算条件的不断提高,如何更好地处理三维时空中子动力学方程的刚性问题对于提高计算效率具有非常重要的工程应用价值。本文应用刚性限制法处理方程组的时间变量,并与空间变量处理方法变分节块法相耦合建立了相应的时空中子动力学计算模型。基准题的数值计算结果表明,刚性限制法可与包括变分节块法在内的各种稳态计算方法耦合以求解时空多群中子动力学问题,且取得了很好的计算精度,允许较大的计算时间步长,以及拥有很好的计算效率。