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基于球谐函数法的复杂核燃料组件SHNC时间相关传输代码的验证。 (英语) Zbl 1436.82023号

摘要:对含时玻尔兹曼输运方程的扩散近似为传统核反应堆设计提供了准确的结果,但新的反应堆设计和新的燃料元件需要中子输运方法。基于球谐(P_L)方程、奇(L)方程和时间的反向Euler有限差分离散,我们对耦合到延迟中子前驱体的含时输运方程进行了数值逼近。由此得到的格式可以写成扩散二阶(P_L)方程的平稳形式。这允许将未知数减少一半,并将节点配置方法应用于问题的空间离散化,使用粗糙的空间网格进一步减少内存需求。该方案通过几个瞬态基准测试进行了验证,其中建立了收敛特性,并与简化的P_L近似进行了比较。最后介绍了一个基于两组C5 MOX问题的更真实的瞬态基准,表明了对复杂燃料几何体进行高阶近似的必要性。

MSC公司:

82C70码 含时统计力学中的输运过程
82天75 核反应堆理论;中子输运
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法
65个M12 偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
82平方米 有限差分方法在统计力学问题中的应用
82平方米 应用于统计力学问题的谱、配置和相关(无网格)方法
33 C55 球面谐波
20年第35季度 玻尔兹曼方程

软件:

斯帕斯基
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参考文献:

[1] Henry,A.F.,《核反应器分析》(1975年),麻省理工学院出版社:剑桥
[2] McClarren,R.,简化方程的理论方面,Transp。西奥。统计,39,73-109(2011)·Zbl 1213.82079号
[3] Davidson,B.,《中子输运理论》(1957),牛津大学出版社:牛津大学出版社伦敦·Zbl 0077.22505号
[4] 克拉克,M。;Hansen,K.F.,反应堆分析的数值方法(1964),纽约学术:纽约学术·Zbl 0129.45703号
[5] 卡皮拉,M。;塔拉维拉,C.F。;Ginestar博士。;Verdü,G.,计算(P_L)方程lambda模的节点配置法,Ann.Nucl。能源,32,1825-1853(2005)
[6] 卡皮拉,M。;塔拉维拉,C.F。;Ginestar,D。;Verdü,G.,多维(P_L)方程的节点配置近似在3D武田基准问题中的应用,Ann.Nucl。能源,40,1-13(2012)
[7] Stacey,W.M.,《核反应堆物理》(2007),WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA:WILEY-VC Verlag股份有限公司&Co.,KGaA Weinheim
[8] Heizler,S.I.,传输方程的渐近电报方程(P_1)近似,Nucl。科学。工程,166,17-35(2010)
[9] Gelbard,E.M.,球形谐波法在反应堆问题中的应用,技术报告WAPD-BT-20(1960),Bettis原子能实验室
[10] Gelbard,E.M.,《简化球面谐波方程及其在屏蔽问题中的应用》,技术报告WAPD-T-1182(1961),Bettis原子能实验室
[11] Larsen,E.W。;莫雷尔,J.E。;McGee,J.M.,具有各向异性散射的多群(P_1)和简化(P_N)方程的渐近推导,Nucl。科学。工程,123,3,328-342(1996)
[12] 弗兰克,M。;Klar,A。;Larsen,E.W。;Yasuda,S.,辐射传输方程的时间依赖简化(P_N)近似,J.Compute。物理。,226, 2, 2289-2305 (2007) ·Zbl 1128.65107号
[13] Olbrant,E。;Larsen,E.W。;弗兰克,M。;Seibold,B.,含时简化方程的渐近推导和数值研究,J.Compute。物理。,238, 315-336 (2013) ·Zbl 1286.35188号
[14] B.G.Carlson,G.I.Bell,用(S_N)方法求解输运方程,in:Proc。联合国国际会议,《和平利用原子能》,日内瓦第2期,第23861958页。
[15] 刘易斯,E.E。;Miller,W.F.,《中子输运的计算方法》(1984),John Wiley and Sons:John Willey and Sons New York·Zbl 0594.65096号
[16] 阿尔库夫,R.E。;贝克·R·S。;布林克利,F.W。;马尔·D·R。;奥戴尔,R.D。;Walters,W.F.,《DANTSYS:扩散加速中性粒子输运代码系统LA-12969-M》(1995),洛斯阿拉莫斯国家实验室
[17] 阿尔科夫,R.E。;贝克·R·S。;Dahl,J.A.,《PARTISN:一种与时间相关的并行中性粒子传输代码系统技术》。报告LA-UR-05-3925(2005)
[18] Askew,J.R.,复杂几何形状中子输运方程的特征公式AAEW-M 1108(1972),英国原子能管理局
[19] Halsall,M.J.,CACTUS,复杂几何形状中子输运方程的特征解AEEW-R-1291(1980),英国原子能管理局
[20] Kochunas,B。;Hursin先生。;Downar,T.(DeCART-V2.05理论手册(2009),密歇根大学)
[21] Talamo,A.,用特征线法数值求解含时中子输运方程,J.Compute。物理。,240, 248-267 (2013)
[22] Sjenitzer,B.L。;Hoogenboom,J.E.,核反应堆动力学计算的动态蒙特卡罗方法,Nucl。科学。工程,175,94-107(2013)
[23] Sjenitzer,B.L。;胡根布姆,J.E。;Escalante,J.J。;Espinoza,V.S.,《动态蒙特卡罗与热工水力反馈的耦合》,Ann.Nucl。能源,76,27-39(2015)
[24] Jo,Y.G。;Cho,B。;Cho,N.Z.,基于预测-校正准静态方法的连续能量蒙特卡罗计算核反应堆瞬态分析,Nucl。科学。工程,183,229-246(2016)
[25] Shaukat,N。;Ryu,M。;Shim,H.J.,《经济合作与发展组织核能机构(OECD/NEA)C5G7-TD基准的动态蒙特卡罗瞬态分析》,Nucl。工程技术。,49, 5, 920-927 (2017)
[26] 霍夫曼,A.J。;Lee,J.C.,具有时间导数传播的特征公式的时间依赖中子输运方法,J.Comput。物理。,307, 696-714 (2016) ·Zbl 1351.82077号
[27] Ginestar,D。;Verdú,G。;维达尔,V。;布鲁·R。;Marín,J。;穆尼奥斯·科博,J.L.,中子扩散方程的高阶向后离散,Ann.Nucl。能源,25,1-3,47-64(1998)
[28] Goluoglu,S。;多德,H.L。;时间相关,A.,《三维中子输运方法》,Nucl。科学。工程,139,3,248-261(2001)
[29] 杜拉,S。;Mund,E.H。;Ravetto,P.,《重新审视准静态方法》,Prog。编号。能源,50,8908-920(2008)
[30] 米罗,R。;Ginestar,D。;Verdú,G。;Hennig,D.,中子扩散方程的节点模态法,《在沸水堆不稳定性分析中的应用》,Ann.Nucl。能源,29,10,1171-1194(2002)
[31] Carreño,A。;Vidal-Ferrándiz,A。;Ginestar,D。;Verdü,G.,《使用不同空间模式的中子扩散方程的模式方法》,Prog。编号。能源,115,181-193(2019)
[32] Hébert,A.,解中子扩散方程的节点配置法的发展,Ann.Nucl。能源,14,10,527-541(1987)
[33] 唐纳,T。;Xu,Y。;Seker,V.,PARCSv3.0理论手册UM-NERS-09-001(2009),10月
[34] 库兰特,R。;Hilbert,D.,《数学物理方法》,第一卷(1962年),Wiley-Interscience·Zbl 0729.00007
[35] Wm·里德。H.,离散纵坐标码中子输运方程的球谐解,Nucl。科学。工程师,49,10-19(1972)
[36] 卡皮拉,M。;塔拉维拉,C.F。;Ginestar,D。;Verdú,G.,多维(P_L\)方程的节点配置近似——二维应用,Ann.Nucl。能源,351820-1830(2008)
[37] 马萨诸塞州卡皮拉。;塔拉维拉,C.F。;Ginestar,D。;Verdü,G.,用于中子输运源问题的多维(P_L)方程的节点配置方法,Ann.Nucl。能源,87,89-100(2016)
[38] 莫雷尔,J.E。;亚当斯,B.T。;Noh,T。;麦基,J.M。;埃文斯,T.M。;Urbatsch,T.J.,辐射传输方程自共轭形式的空间离散化,J.计算。物理。,214, 12-40 (2006) ·Zbl 1089.65139号
[39] 威廉姆斯,M.M.R。;韦尔奇,J。;Eaton,M.D.,SPN_A\({}_{\operatorname{N}})方法与偶奇偶传输方程的关系,Ann.Nucl。能源,81,342-353(2015)
[40] 格林斯潘,H。;Kelber,C.N。;Okerent,D.,《反应堆物理中的计算方法》(1968年),Gordon&Breach科学出版社:Gordon and Breach Science出版社,纽约·Zbl 0214.15203号
[41] Pautz,A。;Birkhofer,A.,DORT-TD:具有完全隐式时间积分的瞬态中子输运代码,Nucl。科学。工程,145299-319(2003)
[42] Verdú,G。;Ginestar,D。;维达尔,V。;Muñoz-Cobo,J.L.,中子扩散方程的3D(lambda)模式,Ann.Nucl。能源,21,7,405-421(1994)
[43] Shemon,E.R。;医学硕士史密斯。;Lee,C.,PROTEUS-SN方法手册ANL/NE-14/5(2014),阿贡国家实验室核工程部
[44] Li,X.S。;Demmel,J.W。;吉尔伯特,J.R。;伊利诺伊州格里戈里。;邵,M。;Yamazaki,I.,《超级LU用户指南》LBNL-44289(1999),劳伦斯伯克利国家实验室,http://crd.lbl.gov/xiaoye/SuperLU网站/
[45] Saad,Y.,SPARSKIT:稀疏矩阵计算的基本工具包——第2版(1994),http://www-users.cs.umn.edu/saad/software/SPARSKIT
[46] 奥尔森·K·R。;Henderson,D.L.,使用积分输运的一维均匀介质中含时中性粒子输运的数值基准解,Ann.Nucl。能源,311495-1537(2004)
[47] 阿贡代码中心:基准问题手册ANL-7416,附录1。标识6:无限板反应器模型(1969年)
[48] 洛杉矶哈格曼。;Yasinsky,J.B.,《交替方向时间差分方法与中子群扩散方程求解的其他隐式方法的比较》,Nucl。科学。工程,38,8-32(1969)
[49] Kotchoubey,J.,POLCA-T中子动力学模型基准测试(2015),阿尔巴诺瓦大学中心,KTH皇家理工学院,核反应堆技术部:阿尔巴诺娃大学中心,KTH皇家技术学院,核反应技术部106 91,瑞典斯德哥尔摩,(硕士论文)
[50] Aboanber,A.E。;Hamada,Y.M.,二空间和三空间相关瞬态问题幂级数分析方法的计算精度和效率,Prog。编号。能源,51,451-464(2009)
[51] Smith,K.S.,《求解两组多维静态和瞬态中子扩散方程的解析节点法》(1979),麻省理工学院,(硕士论文)
[52] 张,S。;张,B。;张,P。;余,H。;Chen,Y.,基于离散坐标法的核反应堆瞬态方法,科学。Technol公司。编号。研究所,2014年9月(2018年),文章ID 491048
[53] 卡皮拉,M。;Ginestar,D。;Verdü,G.,多维(P_L)方程在复杂燃料组件问题中的应用,Ann.Nucl。能源,361624-1634(2009)
[54] 卡瓦雷克,C。;佩伦,J.F。;Verwaerde,D。;West,J.P.,组件内功率分布的基准计算HT-12/94006 A,NEA/NSC/DOC(94),28(1994),核能机构反应堆物理委员会
[55] 波亚里诺夫,V.F。;Fomichenco,P.A。;侯,J。;伊万诺夫,K。;Aures,A。;Zwermann,W。;Velkov,K.,《无空间均匀化的确定性时间相关中子输运基准》(C5G7-TD),1.6NEA/NSC/DOC(2016)(2016)版,经合组织核能机构
[56] Smith,K.S.,轻水反应堆分析用组件均质技术,Prog。编号。能源,17303-335(1986)
[57] 马萨诸塞州卡皮拉。;塔拉维拉,C.F。;Ginestar,D。;Verdú,G.,使用\(P_L\)方程和节点配置方法对2D C5G7 MOX基准进行的数值分析,Ann.Nucl。能源,114,32-41(2018)
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