中子辐照下初级离位原子模拟研究

材料在核反应堆中子辐照条件下的初级离位原子信息是多尺度材料计算模拟的输入条件。本文对中子辐照下初级离位原子的两种计算方法--散射矩阵转换法和蒙特卡罗两体碰撞法进行了研究,在压水堆中子能谱条件下,对锆、铁、钨、碳化硅等材料的初级离位原子进行了模拟,得到了初级离位原子的能量分布。结果表明,两种计算方法的结果一致。同时,蒙特卡罗两体碰撞法还可考虑如靶核热运动、化学键效应。本研究为后续金属材料的分子动力学及多尺度材料模拟提供了基础。     

液滴破碎方程的三种数值解法及分析比较

介绍了求解群体平衡模型液滴破碎方程的三种数值方法：固定点法（fixed pivot technique,FPT）,Attarakih 2004法和单元平均法（cell averaged technique,CAT）。针对固定点法在第一区间数密度突变（值过低）的问题作了适当的修正,得到的结果与整体分布曲线及另两种方法的计算值很好地吻合。三种方法得到的常微分方程组均采用定步长的四阶龙格-库塔法求解,由C语言编写计算程序。计算结果表明,固定点法和Attarakih 2004法在区间宽度相同的情况下计算结果几乎完全吻合,单元平均法比上述两种方法有更高的精度和计算效率。     

中子辐照下初级离位原子模拟研究

材料在核反应堆中子辐照条件下的初级离位原子信息是多尺度材料计算模拟的输入条件。本文对中子辐照下初级离位原子的两种计算方法——散射矩阵转换法和蒙特卡罗两体碰撞法进行了研究,在压水堆中子能谱条件下,对锆、铁、钨、碳化硅等材料的初级离位原子进行了模拟,得到了初级离位原子的能量分布。结果表明,两种计算方法的结果一致。同时,蒙特卡罗两体碰撞法还可考虑如靶核热运动、化学键效应。本研究为后续金属材料的分子动力学及多尺度材料模拟提供了基础。     

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     

离散纵标六角形节块法及CMFD加速研究

离散纵标节块法是一种求解六角形中子输运方程的有效方法。本文基于六角形横向积分离散纵标方程,解析得到横向积分通量出射通量与入射通量的关系,并根据类似于扩散方法的六角形输运节块中子平衡方程形式,得到了一种离散纵标六角形节块法数值迭代策略。由于离散纵标法收敛速度较慢,本文根据粗网有限差分（CMFD）技术导出离散纵标六角形CMFD加速方法。数值计算结果表明,该CMFD加速技术能取得约16倍的加速效果。     

组件通量精细分布重构方法的有效性

在计算效率上，节块法加组件精细分布重构方法很有吸引力；而另一方面，采用不在子理论能使爱量精细分布更合理、更准确。本文通过直接用多项式展开方法来拟合细网扩散差分方程得出的组件通量分布，验证基于多项式展开的节块法组件精细分布重构方法的有效性和适应性。通过验算发现，在常规扩散方程的意义下，精细分布重构方法的精度在重要燃普组人可满足工程需要；但采用不连续因子修正扩散方程后，堆芯外围的组件以及相邻组件参数变     

一种求解反应堆中子扩散方程和输运方程的方法

结合反应堆中子物理方程的特点和非结构网格技术,提出了一种在任意网格下求解反应堆中子物理方程的方法。以反应堆中子扩散方程和一阶离散纵标的输运方程为例,从空间离散、方程离散和边界条件实施等方面介绍了该方法的实施过程。利用该方法编制的程序计算了BN-600基准题、CFR1000概念堆和BWR栅元3种情况的有效增殖因数,并与其他程序的计算结果进行了对比,初步验证了该方法的合理性。     

用综合核方法求解中子输运临界问题的误差分析

基于中子积分输运方程的综合核近似方法,具有准确、快速的特点,其计算精度和收敛性与求积组的选取密切相关.文章简要介绍了求解中子输运临界问题的综合核方法,采用数值方法分析了综合核近似的计算误差和收敛性,并提出了新的求积组来提高综合核方法的计算精度.应用综合核方法计算了均匀平板介质中各向同性和线性各向异性散射的单群、双群中子临界问题,并与离散纵标法S32结果和文献结果进行了比较.计算结果表明采用合适的求积组,综合核方法在低阶时能够得到较高精度的结果.     

块方法X-Y几何中子积分输运方程数值解

本文描述了块方法 X-Y 几何中子积分输运方程的数值解.块方法综合了界面流方法和碰撞几率法的特点,我们从两方面作了改进:对于界面流的角分布使用 P_1 近似;对各区取轴对称通量近似并作线性修正。基于上述模型,编制了程序 BTM。为了检验理论模型和计算程序,对两种组件Benchmark Ⅰ 和 Ⅱ 作了计算,将其计算结果与日本 CLUP-77 和法国 CARCINOMA 程序之计算结果进行了比较,发现其精度是令人满意的。BTM 程序可用于轻水堆组件的计算。     

XRF方法在测量纸张厚度中的应用

本文的目的是研究XRF法在纸张厚度测量上的应用.采用X射线荧光吸收法和源初级射线散射法分别对一批纸张样品质量厚度进行测量,并对测量结果进行对比,作出有益的讨论.测量是采用成都微子科技有限公司的IED-2000P型手提式多元素X射线荧光分析仪,探测器选用Si-PIN电致冷半导体探测器,同位素源采用双激发源(238Pu).实验表明:X射线荧光吸收法在纸张厚度测量上的准确度要比源初级射线散射法好,采用源初级射线散射法对于纸张厚度的测量也是可行的.     

LEVEL SET输运方程的求解方法及其对气-液两相流运动界面数值模拟的影响

用数值模拟方法来研究气-液两相流动与传热现象是当今多相流领域的一个热门课题。由于两相流固有的复杂性,气-液两相流界面迁移现象的数值模拟一直是两相流研究中的一大难点。本文介绍了捕捉气-液两相流相界面运动的水平集方法(Level Set)及其研究进展,介绍了求解Level Set输运方程的3种方法,即一般差分格式、Superbee-TVD格式和Runge-Kutta法-5阶WENO组合格式。结合主流场的求解,分别用这3种方法对4种典型相界面在5种流场中的迁移特性进行了模拟计算,并对计算结果进行了比较和分析。结果表明,Runge-Kutta法-5阶WENO组合格式求解LevelSet输运方程的效果最好,在以后的计算中将主要采用这种组合格式来进行气-液相界面输运方程的求解。     

用θ方法数值求解六角形节块时—空动力学方程

提出了一种求解六角形节块时－空动力学方程的数值方法，对空间变量采用节块展开法处理，用θ方法处理时间变量。为检验该算法的正确性，对几个瞬态算例进行了验算分析，计算结果和有关文献符合良好。最后对不同的时间步长及不同的θ因子对计算格式稳定性的影响进行了初步的讨论。     

节块积分方法求解圆柱几何对流扩散方程

为改进高温气冷堆中热工场方程的计算方法,研究了求解圆柱几何对流扩散方程的节块积分方法。针对圆柱几何下的r向横向积分方程的特殊性,提出了两种可行的近似方法--移项处理和常数近似,并进行相应的误差分析。数值计算结果表明：节块积分方法求解圆柱几何对流扩散方程的数值解具有迎风特性,一维和多维问题的计算结果均与解析解符合得很好;当节块在r向靠近零点时,常数近似带来的误差较移项处理带来的误差小,但当节块远离零点时,二者误差基本相当。     

指数时间差分方法在材料辐照损伤模拟计算中的应用

速率理论是一种用于模拟辐照诱导材料微观结构长时间演变过程的重要方法,其计算难点在于对大规模刚性的速率理论方程的数值求解。本文首次采用指数时间差分方法实现对速率理论方程的并行数值求解,分别给出了指数时间差分方法在热老化导致空洞演化和辐照诱导位错环演化模拟中的实现形式。测试结果证实了指数时间差分方法对大规模速率理论方程并行求解的可行性,有助于实现辐照诱导材料微结构长时演化行为的高效模拟。     

热中子分离模型节块法

利用两群中子扩散方程的解析解，导出快、热中子通量之间的关系，去掉快群与热群方程之间的耦合，将原来的解两群方程的问题，理论上严格地转化成解单独的快群方程问题。快群方程用格林函数节块法进行求解。依照上述理论，研制了三维节块法程序ＮＧＭＤ。对一系列轻水堆基准问题的验算表明，ＮＧＭＤ的计算精度与知名的格林函数节块法程序ＮＧＦＭ相当，而计算时间约是ＮＧＦＭ的１３。     

二维中子输运方程的非结构网格离散纵标数值解法

从一阶中子输运方程出发,对方向变量采用离散纵标法展开,得到一系列关于空间变量的偏微分方程,对这些方程采用最小二乘有限元方法进行离散.编制了二维中子输运方程的非结构网格离散纵标计算程序.对一系列基准问题做了验算,计算结果表明,该方法能用于非结构网格,并具有较高的计算精度.     

基于子群方法的双重非均匀性共振计算方法研究

为计算双重非均匀性条件下的共振截面,提出了耦合Sanchez Pomraning方法的改进的子群方法(ISSP)。ISSP采用精细化共振能群结构来规避共振干涉处理,通过求解双重非均匀性条件下的子群固定源方程和慢化方程得到颗粒和基体等各材料的有效共振截面,最后进行双重非均匀性条件下的输运计算。数值结果表明,与连续能量蒙特卡罗程序及超细群计算结果相比,ISSP可精确高效地计算双重非均匀性条件下的共振截面。     

用于两群瞬态中子扩散计算的节块方法

采用非线性迭代节块方法作为空间近似方法 ,同时使用隐式差分和时间积分方法作为时间域近似方法 ,求解两群多维瞬态中子扩散方程 ,并给出基准问题的计算结果。     

二维中子输运问题的离散纵标短特征线方法研究

离散纵标法是求解中子输运方程的主要数值方法之一,空间变量离散及误差控制对保证输运计算精度至关重要。传统有限差分离散方法对于特定模型会产生非物理振荡问题,粗网精度不足使得低阶差分方法的应用具有局限性。本文研究了二维常数和线性短特征线方法,短特征线空间离散基于中子输运的特征线解,根据输运方程的空间矩守恒构造网格角通量密度完成输运方程求解。选取固定源和临界问题进行测试验证并分析了网格敏感性。数值结果表明,线性短特征线离散对网格敏感性较低,较常数短特征线和低阶差分方法具有更高的计算精度及效率。     

用蒙特卡洛方法研究大气簇射契仑柯夫光与初级宇宙线特性之间的关系

对γ,p和Fe所产生的宇宙线大气簇射契仑柯夫光的强度分布特性进行了计算机模拟。结果表明,在初级宇宙线的能量处于能谱的“膝”区附近时,Fe簇射产生的契仑柯夫光强分布的变化率总是比γ和p簇射的要小。同时还发现,存在一个到簇射中心的特殊距离,在这里3种初级宇宙线所产生的契仑柯夫光的强度相同。这些特点可以被用来估计初级宇宙线的能量或区分初级宇宙线中的轻粒子和重粒子。