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复杂几何中子输运方程离散方向概率方法研究

核动力工程 2010年第3期31卷 19-22,29页

作者：刘国明吴宏春曹良志陈其昌西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

研究了一种可以在复杂几何条件下求解中子输运方程的离散方向概率方法(DDPM)。该方法对角度变量沿离散点离散,在计算系统的某个区域内进行平行线追踪,具备可与特征线方法比拟的处理复杂几何的能力;在某个离散方向上,区域内的子区间用碰... 详细信息

研究了一种可以在复杂几何条件下求解中子输运方程的离散方向概率方法(DDPM)。该方法对角度变量沿离散点离散,在计算系统的某个区域内进行平行线追踪,具备可与特征线方法比拟的处理复杂几何的能力;在某个离散方向上,区域内的子区间用碰撞概率方法耦合,区域和区域之间用穿透概率方法耦合。数值检验结果表明,DDPM方法具有较好的精度和速度。

关键词：离散方向概率方法复杂几何中子输运

EFEN-SP_3方法的加速与并行计算研究

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原子能科学技术 2013年第B12期47卷 664-667页

作者：杨文郑友琦吴宏春曹良志李云召西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

针对EFEN-SP3方法用于全堆芯pin-by-pin计算的计算效率仍有待进一步提高的问题,本文研究了粗网加速方法和空间并行算法。其中,粗网加速方法以空间、角度和能群在粗网内的中子守恒关系为基础,通过求解考虑粗网不连续因子的粗网再平衡方... 详细信息

针对EFEN-SP3方法用于全堆芯pin-by-pin计算的计算效率仍有待进一步提高的问题,本文研究了粗网加速方法和空间并行算法。其中,粗网加速方法以空间、角度和能群在粗网内的中子守恒关系为基础,通过求解考虑粗网不连续因子的粗网再平衡方程来实现迭代计算的加速;基于MPI的空间并行算法,通过设计合理的并行方案保证负载平衡和最小化通信量,以充分发挥并行CPU的计算和存储能力,在保证并行效率的前提下进一步提高程序的计算效率。商用核电站堆芯算例的数值结果表明:粗网加速的加速比约为40;空间并行可在40个核的情况下保持60%以上的并行效率;在采用粗网加速的48核(主频为2.40GHz)并行计算条件下,4群、空间网格为289×289×218的压水堆全堆芯pin-by-pin计算用时约为100s。

关键词： EFEN—SP3方法全堆芯pin-by—pin计算粗网加速空间并行

NECP-Atlas不可辨共振能区概率表模块的开发和验证

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核动力工程 2020年第3期41卷 8-13页

作者：毕沪超祖铁军徐嘉隆曹良志吴宏春西安交通大学核科学与技术学院西安710049

核数据处理是连接评价核数据库和中子输运程序的重要接口,其中对不可辨共振能区的处理是核数据处理的关键技术点之一。不可辨共振能区的共振峰极为密集,在物理计算中必须考虑其共振自屏效应,概率表方法是获得不可分辨能区自屏截面的常... 详细信息

核数据处理是连接评价核数据库和中子输运程序的重要接口,其中对不可辨共振能区的处理是核数据处理的关键技术点之一。不可辨共振能区的共振峰极为密集,在物理计算中必须考虑其共振自屏效应,概率表方法是获得不可分辨能区自屏截面的常用方法。Ladder Sampling方法是目前使用最广泛的概率表产生方法,该方法通过构造随机共振序列等效真实共振结构来统计概率表。基于Ladder Sampling方法在NECP-Atlas程序中开发了概率表计算模块,对计算过程中的复误差函数计算、卡方随机数产生、概率表划分、共振公式选取、Ladder数目以及排序算法进行了敏感性分析,最终确定了最优的计算方法,实现了概率表的精确、高效效率。

关键词： Ladder Sampling 不可辨共振能区概率表方法核数据处理

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SCWR堆芯和主要系统方案研究及初步分析

原子能科学技术 2013年第11期47卷 2085-2091页

作者：李虹波杨珏程旭单建强曹良志刘晓晶中科华核电技术研究院广东深圳518026 上海交通大学上海200240 西安交通大学陕西西安710049

本文提出一种新的超临界水堆(SCWR)技术方案,包括双排棒正方形闭式燃料组件、压力容器式低泄漏堆芯、非能动安全系统、反应堆控制系统、滑压启动方案和蒸汽循环系统等。开展了堆芯物理热工耦合计算分析、子通道热工水力分析、典型事故... 详细信息

本文提出一种新的超临界水堆(SCWR)技术方案,包括双排棒正方形闭式燃料组件、压力容器式低泄漏堆芯、非能动安全系统、反应堆控制系统、滑压启动方案和蒸汽循环系统等。开展了堆芯物理热工耦合计算分析、子通道热工水力分析、典型事故分析、控制系统分析、系统稳定性分析、启动过程分析。计算结果表明,提出的SCWR方案满足设计准则要求,是一种合理可行的SCWR技术方案。

关键词：超临界水堆堆芯非能动安全系统反应堆控制系统滑压启动

蒙特卡罗与离散纵标耦合方法在压水堆堆腔漏束计算中的应用

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强激光与粒子束 2012年第12期24卷 2946-2950页

作者：郑征吴宏春曹良志郑友琦张宏博王梦琪西安交通大学核科学与技术学院西安710049

为克服蒙特卡罗(MC)方法计算时间长和离散纵标(SN)方法复杂几何描述不精确的困难,采用SN-MC耦合计算流程,研究了基于蒙特卡罗方法和离散纵标方法的耦合方法。耦合方法的主要思想是根据离散纵标程序提供的中子角通量,利用接口程序计算出... 详细信息

为克服蒙特卡罗(MC)方法计算时间长和离散纵标(SN)方法复杂几何描述不精确的困难,采用SN-MC耦合计算流程,研究了基于蒙特卡罗方法和离散纵标方法的耦合方法。耦合方法的主要思想是根据离散纵标程序提供的中子角通量,利用接口程序计算出面源的分布概率,然后由修改后的源抽样子程序生成包括上下圆面源和圆柱面源的组合源,提供给蒙特卡罗程序进行计算分析。初步计算结果表明,该耦合方法是正确的,可用于压水堆堆腔漏束的计算分析。

关键词：耦合方法堆腔漏束源抽样子程序组合源蒙特卡罗法

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高通量堆燃料管理平台HEFT的研发与验证

原子能科学技术 2013年第B12期47卷 467-471页

作者：张滕飞朱磊吴宏春郑友琦曹良志孙寿华西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 中国核动力研究设计院四川成都610005

高通量工程实验堆(HFETR)具备复杂的组件几何结构,且堆芯布置的非均匀性很强。相对于传统压水堆,此种特点对HFETR的堆芯计算和燃料管理提出了更高的要求。因此,开发了基于传统两步法的新的燃料管理计算平台HEFT。HEFT组件计算采用HEFT-... 详细信息

高通量工程实验堆(HFETR)具备复杂的组件几何结构,且堆芯布置的非均匀性很强。相对于传统压水堆,此种特点对HFETR的堆芯计算和燃料管理提出了更高的要求。因此,开发了基于传统两步法的新的燃料管理计算平台HEFT。HEFT组件计算采用HEFT-lat程序,可实际描述HFETR的组件几何,减小组件计算时几何近似带来的误差。堆芯计算采用三角形节块三维SN输运程序DNTR。验证结果表明:HEFT对于HFETR的堆芯模拟具有较高的精度,可满足工程计算的需求。

关键词：高通量工程实验堆三角形节块SN 方法燃料管理计算平台

环形元件超临界水冷堆CSR1000A初步概念设计

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核动力工程 2013年第1期34卷 15-18页

作者：夏榜样赵传奇曹良志李庆李翔李满昌中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

在压水堆环形燃料元件基础上,提出了一种新型适用于超临界水冷堆(SCWR)的环形元件。该环形元件具有大几何尺寸、采用UO2颗粒燃料、内包壳表面涂隔热层等特点。利用163盒由61个改进型环形元件及组件盒构成的六角形燃料组件,设计了百万千... 详细信息

在压水堆环形燃料元件基础上,提出了一种新型适用于超临界水冷堆(SCWR)的环形元件。该环形元件具有大几何尺寸、采用UO2颗粒燃料、内包壳表面涂隔热层等特点。利用163盒由61个改进型环形元件及组件盒构成的六角形燃料组件,设计了百万千瓦环形元件超临界水冷堆CSR1000A,并给出了卸料燃耗、冷却剂出口温度及最大燃料包壳温度等关键参数。

关键词：环形燃料元件超临界水冷堆概念设计

小波尺度函数展开共振自屏计算方法在有温度分布共振自屏计算问题中的应用研究

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核动力工程 2010年第S2期31卷 9-15页

作者：杨伟焱吴宏春曹良志刘庆杰西安交通大学核科学与技术学院西安710049

采用小波尺度函数展开方法来获得燃料栅元的径向功率分布,以及共振能区连续能量能谱在燃料栅元有径向温度分布情况下的径向变化。为了求解复杂几何多共振核素共振问题的,提出了小波尺度函数连续能量共振计算方法。通过与蒙特卡罗方法程... 详细信息

采用小波尺度函数展开方法来获得燃料栅元的径向功率分布,以及共振能区连续能量能谱在燃料栅元有径向温度分布情况下的径向变化。为了求解复杂几何多共振核素共振问题的,提出了小波尺度函数连续能量共振计算方法。通过与蒙特卡罗方法程序MCNP的计算结果进行比较,验证了方法的几何适应性和精度。该方法共振能区的连续能量核数据来自核数据处理程序NJOY,而非共振能区的多群核数据采用国际原子能机构发布的69群WIMSD4格式的数据库jeff31。由于多普勒温度效应,连续能量核数据随温度变化而不同,而数据库中不可能提供任意温度下的连续能量核截面。因此,本文采用插值方法来获得任意温度下的连续能量核截面,并验证了连续能量核截面温度插值对最终计算结果的影响。最终给出了存在径向温度分布的燃料栅元共振能区的连续能量能谱、反应率和无限增值系数,并与MCNP程序的结果比较。

关键词：小波尺度函数展开共振自屏计算温度分布

能精确处理空间自屏效应的共振伪核素子群方法

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强激光与粒子束 2017年第1期29卷 27-33页

作者：贺清明曹良志吴宏春李云召西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

鉴于传统的Bondarenko迭代方法(BIM)处理共振干涉效应时会引入较大的误差,国际上发展了共振干涉因子方法(RIFM)和非均匀共振伪核素方法(HPRIM),但二者都只能通过考虑共振干涉效应给出较精确的燃料棒平均有效自屏截面,而不能精确考虑空... 详细信息

鉴于传统的Bondarenko迭代方法(BIM)处理共振干涉效应时会引入较大的误差,国际上发展了共振干涉因子方法(RIFM)和非均匀共振伪核素方法(HPRIM),但二者都只能通过考虑共振干涉效应给出较精确的燃料棒平均有效自屏截面,而不能精确考虑空间自屏效应而无法给出精确的空间相关的有效自屏截面。针对该问题,提出了共振伪核素子群方法(PRNSM)。该方法通过在线制作共振伪核素的共振截面表考虑共振干涉效应;通过拟合方法得到共振伪核素及其组成共振核素的子群参数;通过求解共振伪核素的子群固定源问题得到子群通量并用于归并组成共振核素的子群截面得到空间相关的有效自屏截面。大量的数值结果表明,对于不同富集度UO2燃料问题,PRNSM可精确给出棒平均有效自屏截面和空间相关的有效自屏截面。

关键词：共振干涉效应空间相关有效自屏截面 Bondarenko方法共振干涉因子方法共振伪核素方法子群方法