反應(yīng)堆堆芯計(jì)算的核心方程是中子輸運(yùn)方程,中子輸運(yùn)方程是一個(gè)復(fù)雜的微分-積分方程,使用數(shù)值計(jì)算對(duì)其進(jìn)行求解是一種相對(duì)有效的方式。目前,反應(yīng)堆的發(fā)展較快,新一代反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)于多物理計(jì)算要求較高。而目前的中子輸運(yùn)計(jì)算程序大都基于中子輸運(yùn)計(jì)算方法開發(fā),對(duì)于多物理計(jì)算能力較差;同時(shí),目前具有較強(qiáng)多物理計(jì)算能力的軟件大都是商業(yè)軟件,難以深入開發(fā)計(jì)算復(fù)雜的中子輸運(yùn)過程。鑒于此,本文基于耦合多物理計(jì)算的開源軟件OpenFOAM建立了中子輸運(yùn)開源求解程序;為了提高中子輸運(yùn)計(jì)算效率,引入POD降階方法,建立了中子輸運(yùn)低階模型。本文首先將中子輸運(yùn)常用的擴(kuò)散近似方程在OpenFOAM中實(shí)現(xiàn),建立了中子擴(kuò)散求解器NDEFoam,在其中實(shí)現(xiàn)了能群離散、特征值計(jì)算以及瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算,完善了OpenFOAM計(jì)算的拓展應(yīng)用。使用該程序計(jì)算典型基準(zhǔn)問題,結(jié)果表明了該程序的正確性以及較廣的適用范圍。該求解器能夠滿足大型反應(yīng)堆計(jì)算要求,同時(shí)提高了其多物理計(jì)算能力以及深入開發(fā)的擴(kuò)展性能。本文使用離散坐標(biāo)法求解中子輸運(yùn)方程,將該過程在OpenFOAM中實(shí)現(xiàn),建立了中子輸運(yùn)方程求解器NTEFoam。完善其多群計(jì)算、特征值計(jì)算以及動(dòng)力學(xué)計(jì)算模塊,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜邊界條件的處理。計(jì)算典型基準(zhǔn)問題,結(jié)果表明了該程序的正確性及較廣的適用范圍。該求解器能夠滿足現(xiàn)代反應(yīng)堆對(duì)于計(jì)算精度的要求,也為其計(jì)算復(fù)雜多物理過程提供了一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)值方法與深入研究的可能性。本文在中子輸運(yùn)計(jì)算中引入本征正交分解(POD)降階理論,基于離散坐標(biāo)法建立了中子輸運(yùn)低階模型NTEROM。向模型中添加多群計(jì)算、特征值計(jì)算及動(dòng)力學(xué)計(jì)算模塊,通過典型基準(zhǔn)問題驗(yàn)證了該低階模型的正確性及適用范圍。該低階模型能夠在保證計(jì)算精度的前提下顯著提高中子輸運(yùn)計(jì)算效率,同時(shí)也能夠在一定范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題預(yù)測(cè)以及瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問題預(yù)測(cè)計(jì)算。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TL329.2
【部分圖文】：

二維穩(wěn)態(tài)TWIGL中a)1群與b)2群中子注量率分布

控制棒插入，三維穩(wěn)態(tài)LRA基準(zhǔn)問題a)1群與b)2群中子注量率分布

控制棒插入，z180cm處下半部分a)1群與b)2群中子注量率分布
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7 趙京昌;自適應(yīng)間斷有限元方法在中子輸運(yùn)問題中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

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本文編號(hào)：2859909