基于MOOSE开发的中子扩散问题求解程序

作     者：牛进林 邬颖杰 郭炯 李富 NIU Jinlin;WU Yingjie;GUO Jiong;LI Fu

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2020年第54卷第1期

页      面：87-94页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11375099,11505102) 国家科技重大专项资助项目(ZX06901) 

主　　题：MOOSE JFNK 中子扩散 

摘      要：基于MOOSE平台,开发了用JFNK方法求解中子扩散本征值、瞬态问题的程序。在程序中实现了反照率边界条件和真空边界条件的设置。通过基准题TWIGL对程序进行了验证,发现对于本征值和瞬态问题,模拟解和参考解都是一致的。程序中采用全隐式Newton法求解中子本征值问题,并与经典幂迭代法进行了对比,发现Newton法能极大减少非线性步的步数,大幅加快收敛速度。采用全空间时空动力学对中子瞬态问题进行求解,可精确跟踪空间中任何一点在瞬态过程中的变化,时间项处理采用向后欧拉差分,时间步长为0.01 s和0.05 s的计算结果和采用0.001 s为时间步长的参考解吻合得很好,说明程序在较大的时间步长下也能保证问题的收敛性和精度。