目前這一代的堆芯物理分析方法是基于“二步法”發(fā)展起來(lái)的,理論上存在近似,難以滿足當(dāng)今日益復(fù)雜的堆芯設(shè)計(jì)需求。就現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)水平而言,直接三維全堆輸運(yùn)計(jì)算耗費(fèi)大量機(jī)時(shí)和資源,無(wú)法滿足工程應(yīng)用的需求。為了節(jié)約計(jì)算時(shí)間同時(shí)不失全堆輸運(yùn)計(jì)算的計(jì)算精度,國(guó)際上就二維/一維耦合迭代計(jì)算策略開(kāi)展了大量的研究。由于特征線法（MOC）具有良好的幾何適應(yīng)能力和可與蒙特卡洛方法相媲美的計(jì)算精度,因此被選為二維輸運(yùn)計(jì)算方法,而在軸向的求解方法上可以有多種選擇。本文以開(kāi)源組件計(jì)算程序DRAGON中的二維MOC計(jì)算模塊為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)二維MOC與一維節(jié)塊展開(kāi)法（NEM）耦合堆芯計(jì)算程序。首先本文探究了粗網(wǎng)有限差分（CMFD）加速算法應(yīng)用于以柵元為基礎(chǔ)的二維MOC計(jì)算的可行性,編寫(xiě)了 CMFD加速算法模塊并在DRAGON程序中實(shí)現(xiàn)循環(huán)迭代求解,并探究了 CMFD方程求解的穩(wěn)定性及其加速算法;后根據(jù)MOC掃描計(jì)算是針對(duì)各個(gè)空間角上的各條射線獨(dú)立進(jìn)行的這一特點(diǎn),利用共享內(nèi)存多線程并行環(huán)境OpenMP將DRAGON程序中的二維MOC計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)并行化;最后,在前兩項(xiàng)研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上探究二維MOC與一維NEM耦合堆芯計(jì)算方法... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１二維ＣＭＦＤ加速算法計(jì)算流程圖??在ＥＤＩ：模塊的輸入選項(xiàng)中添加與ＦＬＵ：模塊相同的粗網(wǎng)編號(hào)，用于計(jì)算各個(gè)粗網(wǎng)的??，在應(yīng)的ＬＣＭ中

斂判＾＞?????收ｆ??圖３．１二維ＣＭＦＤ加速算法計(jì)算流程圖??在ＥＤＩ：模塊的輸入選項(xiàng)中添加與ＦＬＵ：模塊相同的粗網(wǎng)編號(hào)，用于計(jì)算各個(gè)粗網(wǎng)的??均勻化參數(shù)，并存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的ＬＣＭ數(shù)據(jù)體中。??ＤＩＦＦ：模塊是本文根據(jù)ＤＲＡＧＯＮ程序的ＡＰＩ開(kāi)發(fā)的用于計(jì)算ＣＭＦＤ方程的模塊。??在此模塊中利用ＥＤＩ：模塊計(jì)算出的均勻化參數(shù)，求解多群ＣＭＦＤ方程，得到均勻化粗??網(wǎng)通量，并利用（３－８）式更新個(gè)平源區(qū)通量。同時(shí)在ＤＩＦＦ：模塊中進(jìn)行平源區(qū)通量收斂??判斷，并將收斂判斷的的標(biāo)志?個(gè)整數(shù)值，輸出到ＬＣＭ數(shù)據(jù)體中。??由于ＦＬＵ：、ＥＤＩ：以及ＤＩＦＦ：模塊都是一次計(jì)算的模塊，并不具備循環(huán)迭代的功能，??因此本為充分利用ＣＬＥ２０００控制語(yǔ)言的強(qiáng)大功能

擴(kuò)展基準(zhǔn)題，本節(jié)只介紹二維基準(zhǔn)題。??Ｃ５Ｇ７－２Ｄ問(wèn)題的全堆芯由Ｕ０２燃料組件和ＭＯＸ燃料組件組成，共有１６個(gè)燃料組??件，具有１／４對(duì)稱性，堆芯外圍有慢化劑作為反射層材料。其堆芯布置圖如圖３．３所示，??在幾何的右部和底部采用真空邊界，而在上部和左側(cè)采用全反射邊界。整個(gè)二維幾何的??尺寸為６４．２６ｘ６４．２６?ｃｍ，每個(gè)組件的尺寸均為２１．４２ｘ２１．４２?ｃｍ，且堆芯外圍反射層的??厚度也為２１．４２?ｃｍ。??全反射邊界條件??ｕ〇２?ＭＯＸ??全???￡?＊??射?空??邊?ＭＯＸ?Ｕ０？?邊??界?２?界??條?條??件??Ｉ?件??慢化劑?＿??真空邊界條件??圖３．３?Ｃ５Ｇ７－２Ｄ基準(zhǔn)題的堆芯布置圖??該基準(zhǔn)題的組件采用１７ｘ１７的柵元排列，圖３．４給出了一個(gè)柵元的示意圖。每個(gè)柵??元的邊長(zhǎng)為１．２６?ｃｍ，并且所有的燃料棒和控制棒導(dǎo)向管的半徑都為０．５４?ｃｍ。從圖３．４??中可以看出每個(gè)柵元由兩種材料組成，燃料與包殼或者控制棒導(dǎo)向管與慢化劑都采用均??勻化截面。燃料組件的分布圖如圖３．５所示，其中Ｕ０２燃料組件由一種富集度的燃料組??成，而ＭＯＸ燃料組件則由三種富集度的燃料組成。??該基準(zhǔn)題采用七群模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于模塊化特征線方法的二維/一維耦合輸運(yùn)程序開(kāi)發(fā)[J]. 梁亮,吳宏春,鄭友琦,李云召.  核動(dòng)力工程. 2014(S2)

博士論文
[1]基于并行技術(shù)的2D/1D耦合三維全堆輸運(yùn)方法研究[D]. 吳文斌.清華大學(xué) 2014
[2]三維特征線方法的并行與加速方法研究[D]. 張知竹.清華大學(xué) 2013
[3]中子輸運(yùn)方程特征線解法及嵌入式組件均勻化方法的研究[D]. 湯春桃.上海交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3214569