基于拟蒙特卡罗积分的随机离散纵标方法研究 被引量：1

1

作者 戴涛 徐龙飞 +3 位作者 李百文 沈华韵 胡远 马锐垚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1226-1233,共8页

离散纵标(S_(N))方法因其较高的计算精度和效率广泛应用于中子输运计算。然而,在含有局部源、弱散射介质的问题中,S_(N)方法存在的射线效应问题一直未能得到较好的解决,严重制约了该方法在极端输运问题中的准确性和普适性。本文利用蒙... 离散纵标(S_(N))方法因其较高的计算精度和效率广泛应用于中子输运计算。然而,在含有局部源、弱散射介质的问题中,S_(N)方法存在的射线效应问题一直未能得到较好的解决,严重制约了该方法在极端输运问题中的准确性和普适性。本文利用蒙特卡罗方法可对复杂函数进行精确数值积分的优点,提出了一种基于拟蒙特卡罗求积组的随机离散纵标(rS_(N))方法。初步研究表明,采用同等数量的离散角度时,该方法在强角度各向异性问题中的准确性优于传统求积组,而在弱角度各向异性问题中不如传统求积组。本文结合随机性和确定性求积组的优势,进一步提出了基于碰撞耦合的rS_(N)-S_(N)方法,并通过数值结果证明了该方法能以更少的计算时间和计算量获得更高的计算精度。 展开更多

关键词 中子输运 离散纵标方法 蒙特卡罗方法 射线效应

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三维离散纵标方法在中国实验快堆堆芯屏蔽计算中的应用 被引量：1

2

作者 王事喜 吴明宇 +2 位作者 张强 杨勇 王凤龙 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期435-439,共5页

离散纵标(又称SN)方法是反应堆屏蔽计算中常用的方法,随着计算能力的发展和离散纵标计算方法的不断完善,使得离散纵标方法在反应堆的屏蔽计算中得到了广泛的应用。本文以中国实验快堆(CEFR)堆芯为研究对象,使用三维离散纵标方法对区域... 离散纵标(又称SN)方法是反应堆屏蔽计算中常用的方法,随着计算能力的发展和离散纵标计算方法的不断完善,使得离散纵标方法在反应堆的屏蔽计算中得到了广泛的应用。本文以中国实验快堆(CEFR)堆芯为研究对象,使用三维离散纵标方法对区域功率份额、组件功率、DPA、寿期内堆芯围板积分快中子注量及寿期内小栅板联箱积分快中子注量进行了计算研究,并与二维离散纵标法和俄罗斯设计报告结果进行对比。研究结果表明:三维离散纵标方法能够减少二维程序几何等效过程中导致的误差,计算结果可靠,可应用于大型快堆堆芯的屏蔽设计中。 展开更多

关键词 离散纵标方法 DPA 积分快中子注量 屏蔽设计

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三维离散纵标方法在反应堆精细屏蔽计算中的应用研究 被引量：2

3

作者 应栋川 谭怡 +7 位作者 肖锋 吕焕文 刘嘉嘉 景福庭 邓理邻 唐松乾 张宏越 刘斌 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期756-760,共5页

随着计算能力的发展,三维离散纵标方法(SN)已逐渐为反应堆辐射屏蔽计算的主流方法之一。本文就三维SN方法应用于反应堆的精细化屏蔽建模与分析的关键问题进行了研究,主要包括精细化几何建模、堆芯固定源模型的创建和数据库截面参数敏感... 随着计算能力的发展,三维离散纵标方法(SN)已逐渐为反应堆辐射屏蔽计算的主流方法之一。本文就三维SN方法应用于反应堆的精细化屏蔽建模与分析的关键问题进行了研究,主要包括精细化几何建模、堆芯固定源模型的创建和数据库截面参数敏感性分析等内容。在此基础上,本文以典型的压水反应堆为对象,构建了精细的三维SN计算分析模型,以压力容器快中子注量率为算例,完整实现了反应堆的精细化三维SN建模与分析,并将三维SN结果和蒙特卡罗方法的计算结果进行了比较分析。对比结果表明,精细化三维SN方法具有较高的计算精度,验证了三维SN方法在反应堆精细屏蔽计算问题中的有效性和正确性。 展开更多

关键词 三维离散纵标方法 屏蔽计算

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基于共轭离散纵标的减方差方法 被引量：2

4

作者 郑征 丁谦学 周岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期143-151,共9页

对于深穿透类型的屏蔽计算,为了得到较为可信的统计结果,蒙特卡罗方法(MC方法)需要模拟大量的粒子,巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效降低深穿透问题的计数误差。开展了基于共轭离散纵标(SN)的MC减方差方法研... 对于深穿透类型的屏蔽计算,为了得到较为可信的统计结果,蒙特卡罗方法(MC方法)需要模拟大量的粒子,巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效降低深穿透问题的计数误差。开展了基于共轭离散纵标(SN)的MC减方差方法研究,根据SN方法的共轭注量率计算并生成了源偏倚和权窗参数,编写了JMCT程序的源抽样子程序,并且在秦山一期测量值基础上进行了验证,成功应用到CAP1400压力容器快中子注量率和堆腔中子和光子剂量率计算中。数值结果表明,对于深穿透屏蔽计算问题,和无偏的MC方法相比,基于共轭SN的MC减方差方法能够在保证结果精度的前提下,提高计算效率1~2个量级。 展开更多

关键词 深穿透 离散纵标方法 蒙特卡罗方法 源偏倚 权窗

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三维中子输运方程的非结构网格离散纵标数值解法 被引量：2

5

作者 巨海涛 吴宏春 +1 位作者 姚栋 咸春宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期363-366,共4页

从一阶三维中子输运方程出发,对方向变量采用离散纵标方法展开,得到一系列关于空间变量的偏微分方程,从而避免了二阶方程由于分母上存在截面,不能准确描述内含真空介质的问题.对这些关于空间变量的方程采用最小二乘有限元方法进行离散,... 从一阶三维中子输运方程出发,对方向变量采用离散纵标方法展开,得到一系列关于空间变量的偏微分方程,从而避免了二阶方程由于分母上存在截面,不能准确描述内含真空介质的问题.对这些关于空间变量的方程采用最小二乘有限元方法进行离散,形成的刚度矩阵是对称的,因此可以采用快速迭代方法求解.据此编制了三维中子输运方程的非结构网格离散纵标计算程序,并采用三棱柱元素和四面体元素剖分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,对多数问题,有效增值系数的误差都小于0.3%,通量误差都小于3.0%. 展开更多

关键词 离散纵标方法 最小二乘 有限元 非结构网格

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CAP1000核电厂堆外探测器响应函数计算方法研究 被引量：4

6

作者 丁谦学 夏春梅 梅其良 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期257-262,共6页

堆外探测器响应函数代表了堆芯活性区各组件对堆外探测器读数的贡献,反映了堆芯功率分布与探测器读数的关系。本文利用二维离散纵标法(S_N)程序DORT,研究其共轭输运方法,建立CAP1000反应堆模型,分析其堆外探测器径向和轴向响应函数及其... 堆外探测器响应函数代表了堆芯活性区各组件对堆外探测器读数的贡献,反映了堆芯功率分布与探测器读数的关系。本文利用二维离散纵标法(S_N)程序DORT,研究其共轭输运方法,建立CAP1000反应堆模型,分析其堆外探测器径向和轴向响应函数及其特性,并与采用DORT程序正向输运计算的结果进行比较。研究表明,共轭输运方法可以极大简化计算量,且计算结果与正向输运方法结果符合较好。 展开更多

关键词 离散纵标方法 共轭输运 堆外探测器响应函数 DORT

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基于二维S_N方法的岭澳核电站首启堆源量程探测器响应计算分析 被引量：1

7

作者 杨寿海 陈义学 +1 位作者 王伟金 陆道纲 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期94-97,共4页

采用基于离散纵标方法 (SN)的二维输运程序DORT,对岭澳二期核电站首次启堆情况下的源量程探测器计数进行计算,并对计算过程中会影响结果精度的各种参数进行比较分析;同时将计算结果与岭澳二期核电站实测值进行比较,结果表明:优化模型计... 采用基于离散纵标方法 (SN)的二维输运程序DORT,对岭澳二期核电站首次启堆情况下的源量程探测器计数进行计算,并对计算过程中会影响结果精度的各种参数进行比较分析;同时将计算结果与岭澳二期核电站实测值进行比较,结果表明:优化模型计算值与测量值之比为1.028±0.050。为后续核电站设计中计算首启堆情况下源量程探测器计数提供借鉴。 展开更多

关键词 离散纵标方法 源量程探测器 首次启堆 中子源 DORT

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全局减方差方法的HBR-2基准题应用 被引量：3

8

作者 郑征 梅其良 邓力 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期987-993,共7页

对于深穿透类型的屏蔽问题,在合理的时间内计算得到可信的结果对于蒙特卡罗(MC)方法是一个巨大的挑战。基于离散纵标(S_N)方法的局部和全局减方差方法能有效降低MC计算深穿透问题的计数误差。本文基于HBR-2基准题比较了全局减方差方法... 对于深穿透类型的屏蔽问题,在合理的时间内计算得到可信的结果对于蒙特卡罗(MC)方法是一个巨大的挑战。基于离散纵标(S_N)方法的局部和全局减方差方法能有效降低MC计算深穿透问题的计数误差。本文基于HBR-2基准题比较了全局减方差方法和局部减方差方法的计算效率。结果表明,对于HBR-2基准题,局部和全局减方差方法均取得了较好的结果。全局减方差方法1次计算即可同时优化辐照监督管和堆外探测器的计数,因此实际应用更加方便和高效。 展开更多

关键词 全局减方差方法 离散纵标方法 蒙特卡罗方法 源偏倚 权窗

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非结构网格上求解中子输运方程的并行流水线S_n扫描算法 被引量：29

9

作者 莫则尧 傅连祥 阳述林 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期587-595,共9页

间断有限元离散纵标方法 (Sn)是广泛应用于求解高维非定常中子输运方程的数值方法 ,它涉及几何网格空间、速度相空间和中子能群的离散 ,计算量很大 .该文基于非结构网格 ,提出了基于区域分解的并行流水线Sn扫描算法 ,通过设计具有不同... 间断有限元离散纵标方法 (Sn)是广泛应用于求解高维非定常中子输运方程的数值方法 ,它涉及几何网格空间、速度相空间和中子能群的离散 ,计算量很大 .该文基于非结构网格 ,提出了基于区域分解的并行流水线Sn扫描算法 ,通过设计具有不同内在并行度和通信面体比的区域分解方法和队列插入算法 ,对两个不同物理模型 ,分别使用两台并行机的 92个和 2 5 6个CPU ,获得 72倍和 78倍以上的加速 .可扩展性能分析表明 ,算法的性能非常依赖于并行机的点对点通信延迟 . 展开更多

关键词 非结构网格 中子输运方程 并行流水线Sn扫描算法 间断有限元离散纵标方法

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堆外探测器响应函数三维空间分布计算 被引量：4

10

作者 丁谦学 梅其良 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期65-70,共6页

堆外探测器响应函数代表了堆芯活性区各组件对堆外探测器计数率的贡献,反映了堆芯功率分布与探测器计数率的关系。研究了三维离散纵标法(SN)程序TORT的共轭输运方法,并开发相应的处理程序,实现了柱坐标下的三维共轭中子注量率到压水堆... 堆外探测器响应函数代表了堆芯活性区各组件对堆外探测器计数率的贡献,反映了堆芯功率分布与探测器计数率的关系。研究了三维离散纵标法(SN)程序TORT的共轭输运方法,并开发相应的处理程序,实现了柱坐标下的三维共轭中子注量率到压水堆各燃料组件响应函数的转换。并基于CAP1400核电厂反应堆模型,分析了其堆外探测器响应函数空间分布的特性,与采用TORT多次正向输运计算结果进行了对比分析,两者符合较好。通过本文研究,实现了压水堆核电厂堆外探测器响应函数的三维空间分布计算。 展开更多

关键词 离散纵标方法 堆外探测器响应函数 共轭输运

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ARES屏蔽程序二维输运模块开发与初步验证 被引量：1

11

作者 张鹏鹤 陈义学 +3 位作者 张斌 臧启勇 袁龙军 陈蒙腾 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期494-498,共5页

基于一阶稳态中子输运方程理论模型,采用离散纵标方法对方向变量进行离散,得到一组差分方程组,应用源迭代法对差分方程组进行求解。基于上述理论,开发了ARES屏蔽程序二维输运模块。程序实现了中子输运过程keff和固定源问题的计算,并考... 基于一阶稳态中子输运方程理论模型,采用离散纵标方法对方向变量进行离散,得到一组差分方程组,应用源迭代法对差分方程组进行求解。基于上述理论,开发了ARES屏蔽程序二维输运模块。程序实现了中子输运过程keff和固定源问题的计算,并考虑到各向异性散射问题。本文简要介绍了ARES屏蔽程序二维输运模块的理论模型,并对一系列基准题结果进行了校验计算。在二维沸水堆栅元问题中,ARES屏蔽程序二维输运模块的keff计算结果与基准结果最大相对误差为0.09%,通量密度最大相对误差为0.60%。针对各向同性和各向异性散射源问题,ARES屏蔽程序二维输运模块与DORT程序计算结果进行对比,整体符合很好。初步验证了ARES屏蔽程序二维输运模块的正确性,且计算精度较高。 展开更多

关键词 中子输运方程 离散纵标方法 ARES 二维输运模块 各项异性散射

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屏蔽计算中空间差分格式适应性研究

12

作者 张鹏鹤 张斌 陈义学 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期126-130,共5页

在离散纵标方法中,空间变量的处理是求解输运方程的重要部分,对于屏蔽计算问题更加敏感。传统的菱形差分格式易产生非物理解——负通量,大多数理论采用置零修正方法解决,该方法虽能消除负通量,但会降低菱形差分的计算精度,并引发通量密... 在离散纵标方法中,空间变量的处理是求解输运方程的重要部分,对于屏蔽计算问题更加敏感。传统的菱形差分格式易产生非物理解——负通量,大多数理论采用置零修正方法解决,该方法虽能消除负通量,但会降低菱形差分的计算精度,并引发通量密度的空间震荡。本文通过研究带权重差分格式和θ权重差分格式,引入权重系数以保证外推通量密度的非负性。在θ权重差分格式基础上,研究定向θ权重差分格式,通过引入方向权重因子,使得在外推通量非负的前提下,最大程度减缓通量密度的非物理震荡。在NATELSON基准题中,与DORT计算结果对比,通量密度最大相对偏差为2.7%。通过在不同屏蔽计算问题上的应用与分析,结果表明,定向θ权重差分格式更适于屏蔽计算问题(深穿透问题)。 展开更多

关键词 屏蔽计算 离散纵标方法 差分格式 定向θ权重差分格式

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CAP1400安全壳内辐射场计算 被引量：1

13

作者 郑征 周岩 李瑞 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期298-302,共5页

采用蒙特卡罗(MC)方法直接计算深穿透屏蔽问题并在合理的时间内得到可信的结果是非常困难的。基于离散纵标(SN)的减方差方法采用源偏倚和权窗技巧能够有效降低MC方法计算深穿透问题的计数误差。为了一次计算同时优化不同位置的计数,本... 采用蒙特卡罗(MC)方法直接计算深穿透屏蔽问题并在合理的时间内得到可信的结果是非常困难的。基于离散纵标(SN)的减方差方法采用源偏倚和权窗技巧能够有效降低MC方法计算深穿透问题的计数误差。为了一次计算同时优化不同位置的计数,本文研究了基于SN的全局减方差方法,在CAP1400安全壳内辐射场分布计算中进行了应用。数值结果表明,该方法取得了良好的全局减方差效果,可用于复杂几何深穿透问题。 展开更多

关键词 全局减方差方法 离散纵标方法 蒙特卡罗方法 源偏倚 权窗

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