核反應(yīng)堆系統(tǒng)是涉及多種物理過程的復(fù)雜系統(tǒng),考慮多物理過程相互作用的多物理耦合模擬可獲得高保真的反應(yīng)堆狀態(tài),是當(dāng)前反應(yīng)堆設(shè)計和分析的需求。由于缺乏實驗數(shù)據(jù)及歷史運行數(shù)據(jù),先進反應(yīng)堆的設(shè)計過程需要基于由多物理耦合模擬提供的高可靠性分析數(shù)據(jù)。對于大部分在運反應(yīng)堆,通過基于高保真的多物理耦合模擬,可減少由于計算誤差偏大導(dǎo)致的設(shè)計安全裕量,提高反應(yīng)堆的經(jīng)濟性。當(dāng)前反應(yīng)堆設(shè)計和分析對于高保真多物理耦合模擬的需求,使得反應(yīng)堆多物理耦合模擬成為核能領(lǐng)域的研究熱點。在反應(yīng)堆中子學(xué)（包括中子輸運和燃耗）-熱工水力學(xué)耦合模擬中,廣泛采用了基于蒙特卡羅（蒙卡）方法的中子學(xué)計算模型,但存在蒙卡方法固有統(tǒng)計誤差導(dǎo)致的耦合過程數(shù)值不穩(wěn)定問題,以及蒙卡中子輸運計算模型的構(gòu)造實體幾何（Constructive Solid Geometry,CSG）與其它物理場模型網(wǎng)格間的數(shù)據(jù)映射問題。本文基于中子輸運設(shè)計與安全評價軟件系統(tǒng)SuperMC“超級蒙卡”,針對基于蒙卡方法的中子學(xué)-熱工水力學(xué)耦合模擬涉及的關(guān)鍵方法進行了研究。針對蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬,本文在數(shù)據(jù)映射方法研究中,基于參數(shù)曲面實體裁剪方法,提出了適用于... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 中子輸運計算
        1.1.2 燃耗計算
        1.1.3 熱工水力學(xué)計算
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬
        1.2.2 蒙卡中子輸運-燃耗-熱工水力學(xué)耦合模擬
    1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.3.1 蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬
        1.3.2 蒙卡中子輸運-燃耗-熱工水力學(xué)耦合模擬
        1.3.3 先進空間反應(yīng)堆應(yīng)用分析
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 中子學(xué)-熱工水力學(xué)耦合理論基礎(chǔ)
    2.1 蒙卡中子輸運計算
        2.1.1 蒙卡方法基本原理
        2.1.2 蒙卡中子輸運模擬
        2.1.3 熱工水力學(xué)反饋
        2.1.4 多溫度截面生成
    2.2 燃耗計算
        2.2.1 點燃耗計算
        2.2.2 蒙卡中子輸運-燃耗耦合
    2.3 熱工水力學(xué)計算
        2.3.1 子通道計算模型
        2.3.2 CFD計算模型
    2.4 多物理場耦合模擬
        2.4.1 耦合求解策略
        2.4.2 數(shù)據(jù)映射
    2.5 本章小結(jié)
第3章 蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬
    3.1 耦合模擬方法研究
        3.1.1 數(shù)據(jù)映射方法研究
        3.1.2 隨機逼近耦合求解策略
    3.2 SuperMC/SUBCHANFLOW測試驗證
        3.2.1 壓水堆單棒
        3.2.2 沸水堆3×3棒束
        3.2.3 壓水堆17×17組件
    3.3 SuperMC/Fluent測試驗證
        3.3.1 壓水堆單棒
        3.3.2 歐洲鉛冷快堆ELECTRA
    3.4 本章小結(jié)
第4章 蒙卡中子輸運-燃耗-熱工水力學(xué)耦合模擬
    4.1 耦合模擬方法研究
        4.1.1 基于隨機逼近的改進半預(yù)估修正算法研究
    4.2 算例測試驗證
        4.2.1 壓水堆單棒
        4.2.2 壓水堆3×3棒束
    4.3 熱工水力學(xué)反饋效應(yīng)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 先進空間反應(yīng)堆應(yīng)用分析
    5.1 典型空間反應(yīng)堆模型
    5.2 空間堆蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬分析及優(yōu)化
        5.2.1 空間堆蒙卡中子輸運-熱工水力學(xué)耦合模擬分析結(jié)果
        5.2.2 空間堆冷卻劑流道布置優(yōu)化及分析
    5.3 空間堆蒙卡中子輸運-燃耗-熱工水力學(xué)耦合模擬分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]蒙卡中子輸運程序JMCT和子通道熱工水力程序COBRA-EN耦合計算[J]. 史敦福,李康,秦桂明,劉雄國.  強激光與粒子束. 2017(03)
[2]數(shù)值反應(yīng)堆多物理耦合關(guān)鍵技術(shù)[J]. 鄧力,史敦福,李剛.  計算物理. 2016(06)
[3]基于自動網(wǎng)格劃分與權(quán)窗平滑的自適應(yīng)減方差方法[J]. 鄭華慶,李斌,宋婧,郝麗娟,龍鵬程,胡麗琴,吳宜燦.  核技術(shù). 2016(09)
[4]多物理耦合分析自動建模軟件SuperMC/MCAM5.2設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 吳宜燦,俞盛朋,程夢云,宋婧,何桃,郝麗娟,胡麗琴,龍鵬程,羅月童,汪冬,甘佺,王文,吳斌,董良,楊琪.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
[5]基于中子隨機輸運理論的物理-熱工耦合研究[J]. 李林森,王侃,袁昊民,臧金光.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(S1)

博士論文
[1]蒙特卡羅中子輸運寬能區(qū)在線核截面生成方法研究[D]. 陳銳.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于改進半預(yù)估修正的蒙特卡羅輸運—燃耗耦合策略研究[D]. 王芷妍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]基于切比雪夫有理逼近方法的內(nèi)耦合燃耗計算研究[D]. 范文玎.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號：3149386