基于MOC的堆芯計(jì)算方法研究.pdf

1、目前反應(yīng)堆系統(tǒng)的堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的越來越復(fù)雜，如設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜的沸水堆、MOX-UO2混合裝料的壓水堆，堆芯中產(chǎn)生的局部效應(yīng)更加顯著，組件的中子學(xué)特性差異加劇，堆芯中中子能譜隨空間的變化更加復(fù)雜。現(xiàn)有的“兩步法”堆芯物理計(jì)算方法由于近似認(rèn)為均勻化參數(shù)只是組件類型的函數(shù)而與它在堆芯的具體位置無關(guān)，計(jì)算誤差已越來越大。直接求解反應(yīng)堆堆芯的中子輸運(yùn)方程消除了“兩步法”計(jì)算的主要誤差，目前已得到廣泛關(guān)注。特征線方法（MOC）可以求解任意幾何的精細(xì)結(jié)構(gòu)

2、中子輸運(yùn)方程，成為堆芯輸運(yùn)計(jì)算的主要研究方向之一。
　　本文在Dragon程序基礎(chǔ)上研究特征線方法的堆芯計(jì)算。首先針對輸運(yùn)方程特征線解法中源項(xiàng)的不同處理方法，在原有平源近似方法的Dragon程序中增加線性源近似方法，對目前廣泛使用的正方形、六角形組件進(jìn)行二維、三維計(jì)算以驗(yàn)證線性源程序的正確性和有效性；之后在對特征線參數(shù)敏感性分析和Dragon程序中特征線加速方法加速效果檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對小型反應(yīng)堆SMART進(jìn)行三維堆芯計(jì)算，分析計(jì)算

3、結(jié)果以及計(jì)算過程中需要的時(shí)間、存儲空間等信息；最后針對三維堆芯計(jì)算中存在的計(jì)算時(shí)間長等問題，使用二維 MOC/一維 SN方法對輸運(yùn)方程進(jìn)行耦合求解，研究了求解二維/一維耦合方程的計(jì)算流程，編寫一維SN方法計(jì)算程序，結(jié)合Dragon程序，對SMART堆芯進(jìn)行了二維MOC/一維SN耦合計(jì)算。
　　最終研究結(jié)果表明：線性源近似方法采用粗網(wǎng)格以及寬松的特征線控制參數(shù)可以獲得較高的計(jì)算精度，且和平源近似方法計(jì)算精度相當(dāng)?shù)那疤嵯?，線性源近似需

4、要更少的計(jì)算時(shí)間和存儲空間，從而驗(yàn)證了添加到Dragon程序中的線性源近似方法是有效的；特征線控制參數(shù)中輻角求積組的選取對計(jì)算結(jié)果影響最大；Dragon程序中，特征線方法同時(shí)使用代數(shù)壓縮加速方法、自碰撞再平衡方法和射線合并方法加速效果最好；特征線方法三維堆芯計(jì)算能夠獲得堆芯的精細(xì)中子通量分布，但計(jì)算時(shí)間很長，還不能滿足工程應(yīng)用，尤其長特征線方法對于堆芯計(jì)算的局限性很大；在二維/一維耦合計(jì)算中三維堆芯計(jì)算需要的計(jì)算機(jī)內(nèi)存、信息存儲量、計(jì)算