检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2025年第05期 1064-1074页

作者：薛鹏超张乾张晋超赵强曹巍谢楚涛哈尔滨工程大学核科学与技术学院核安全与仿真技术国防重点实验室浙江大学物理学院浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室

高通量反应堆作为多用途辐照装置，其优化设计产生的能谱复杂性给中子学计算带来巨大困难。为解决这一问题，本文提出一种适用于高通量反应堆的应用在线能群归并的一步法计算方案。首先，选用超细群结构在精细几何基础上完成共振计算。... 详细信息

高通量反应堆作为多用途辐照装置，其优化设计产生的能谱复杂性给中子学计算带来巨大困难。为解决这一问题，本文提出一种适用于高通量反应堆的应用在线能群归并的一步法计算方案。首先，选用超细群结构在精细几何基础上完成共振计算。然后，结合低阶散射源项近似，执行数次源迭代计算，获得低阶近似通量。再后，使用低阶近似通量和超细群总截面，近似高阶通量，并完成多群高阶截面归并。最后，进行多群高阶计算，获得特征值信息和通量分布信息。本文对两种高通量堆设计展开验证，并分析了方案对选用的多群能群结构的敏感性。数值结果显示，在172群结构条件下，采用本方案计算得到的特征值偏差均低于136 pcm；快/热中子通量分布和通量密度最大值对能群结构不敏感，快/热中子通量密度最大值相对误差均低于1.5%；辐照孔道通量形状预测精度与能群结构和材料本身性质相关，对大多能群通量相对误差低于5%。说明本文提出的方案可用于高通量堆中子学数值模拟计算。

关键词：高通量堆在线能群归并确定论计算超细群共振计算高阶通量近似

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基于能谱降阶模型的共振计算方法研究

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原子能科学技术 2023年第4期57卷 818-827页

作者：于嘉蕾张乾张晋超赵强哈尔滨工程大学、核安全与仿真技术国防重点实验室黑龙江哈尔滨150001 浙江大学物理学系、浙江近代物理中心、先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030

传统的共振计算方法试图对能谱进行诸多近似和预测来实现有效共振自屏截面的计算,但传统方法存在精度与效率难以兼顾的问题。本文采用广义并群理论和降阶模型方法,挖掘复杂能谱的特征,降低共振计算的复杂程度。通过对典型背景截面的超... 详细信息

传统的共振计算方法试图对能谱进行诸多近似和预测来实现有效共振自屏截面的计算,但传统方法存在精度与效率难以兼顾的问题。本文采用广义并群理论和降阶模型方法,挖掘复杂能谱的特征,降低共振计算的复杂程度。通过对典型背景截面的超细群能谱的提取,建立能谱样本空间。通过奇异值分解和低秩近似,有效获取代表能谱特征的正交基函数。通过求解考虑正交基函数分布权重下的宽群角通量展开系数,实现目标问题下超细群能谱的重构,并用精细能谱并群计算得到了有效共振自屏截面。初步结果表明,基于能谱降阶模型的共振计算方法能有效预测共振自屏截面,其计算效率与超细群方法相比具备一定的优势。

关键词：共振计算有效截面低秩近似降阶模型等价理论

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一种基于本征正交分解的并群方法

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原子能科学技术 2023年第8期57卷 1575-1583页

作者：武世伏张乾张晋超赵强哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310058

传统两步法的少群近似是导致功率分布误差的重要来源。离散广义并群理论是一种新的并群方法,可以通过离散正交基函数在少群结构中恢复精细能谱,一方面降低并群误差,另一方面可以提高中子学计算在能量上的分辨率,同时保持少群输运计算的... 详细信息

传统两步法的少群近似是导致功率分布误差的重要来源。离散广义并群理论是一种新的并群方法,可以通过离散正交基函数在少群结构中恢复精细能谱,一方面降低并群误差,另一方面可以提高中子学计算在能量上的分辨率,同时保持少群输运计算的效率优势。本文采用本征正交分解方法,对一系列UO 2和MOX燃料栅元的典型44群能谱所构成的样本空间进行正交展开,获得代表能谱特征的正交基函数。基于并群理论,对一维UO 2和MOX栅元混合组件问题进行了4群的输运计算,并重构出特定位置的44群能谱。同时,对截断阶数对不同少群结构重构精度的影响进行了分析。在4群的少群结构下,选取干涉效应最明显的组件结合处的UO 2和MOX栅元进行44群输运计算获得的能谱作为样本快照进行本征正交分解生成的正交基函数,在7阶便可以保证特征值偏差小于37 pcm,而传统并群方法的偏差为1359 pcm;恢复干涉效应的栅元能谱相对偏差小于0.5%,而传统并群方法使用的能谱与真实能谱差别在14%以上。基于本征正交分解的并群方法在改善两步法能群归并误差中有着很大的应用前景。

关键词：能群归并能谱重构本征正交分解干涉效应

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LoongSARAX在板型燃料临界实验装置计算中的应用

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原子能科学技术 2024年第3期58卷 614-621页

作者：李泽华张乾杜夏楠赵常有中广核研究院有限公司广东深圳518026 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

LoongSARAX是西安交通大学针对液态金属快堆研发的中子学计算程序系统,本文基于SNEAK快谱堆芯临界实验装置基准题,对LoongSARAX进行了建模计算分析和验证。首先基于蒙特卡罗程序OpenMC,针对具有板型燃料的临界实验装置的均匀化建模方法... 详细信息

LoongSARAX是西安交通大学针对液态金属快堆研发的中子学计算程序系统,本文基于SNEAK快谱堆芯临界实验装置基准题,对LoongSARAX进行了建模计算分析和验证。首先基于蒙特卡罗程序OpenMC,针对具有板型燃料的临界实验装置的均匀化建模方法进行分析,确定了LoongSARAX适用的简化模型。接着基于LoongSARAX中TULIP和LAVENDER的两步法体系,建立SNEAK临界实验装置的计算模型,分析了全堆有效增殖因数、堆芯反应性系数、功率分布及微观截面等参数,并将其结果与OpenMC进行了对比分析。分析表明,LoongSARAX针对板型燃料临界实验装置的计算结果与蒙特卡罗计算结果吻合度较高,LoongSARAX适用于板状燃料临界实验装置且具备针对板型燃料临界实验装置计算的能力。

关键词： LoongSARAX SNEAK 板状燃料快堆临界装置

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异构系统三维高保真堆芯中子输运计算程序ALPHA研发进展

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 285-295页

作者：张乾梁亮宋佩涛李颂哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 西安核创能源科技有限公司陕西西安710077 中国辐射防护研究院山西太原030006 海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序。ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并... 详细信息

ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序。ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并应用通信掩盖优化。ALPHA的共振计算模型采用原创的细群-子群二级离散策略并采用多群求解核心适配异构系统。ALPHA采用MOC-EX实现三维全堆芯中子输运异构并行计算及GPU并行的粗网有限差分加速。数值结果表明,ALPHA程序在保证计算精度的前提下,具备较高的并行效率和一定的可扩展性,有望实现数值反应堆中中子学计算的轻量化与工程化应用。

关键词：异构计算装载图形处理单元中子输运高保真

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异构并行的高阶散射特征线方法及其在临界实验装置模拟中的应用

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 135-143页

作者：邹航陈莹张乾曹巍张晋超梁亮宋佩涛刘杰国防科技大学并行与分布处理重点实验室湖南长沙410073 高端装备数字化软件湖南省重点实验室湖南长沙410073 中国原子能科学研究院北京102413 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 哈尔滨工程大学核科学与技术学院核安全与仿真技术国防重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西安核创能源科技有限公司陕西西安710077 中国辐射防护研究院山西太原030006

在临界实验装置的物理计算中,由于较厚水反射层的存在,中子各向异性散射会对计算结果有重要影响。基于P1各向异性散射特征线方法(MOC),开发了能够处理各向异性散射的特征线输运计算程序,并实现了高阶散射特征线输运计算的高性能异构并... 详细信息

在临界实验装置的物理计算中,由于较厚水反射层的存在,中子各向异性散射会对计算结果有重要影响。基于P1各向异性散射特征线方法(MOC),开发了能够处理各向异性散射的特征线输运计算程序,并实现了高阶散射特征线输运计算的高性能异构并行。为确认程序对临界实验装置的物理计算精度,本文选取LCT011临界实验基准进行堆芯物理计算,并与蒙特卡罗程序进行对比验证。各向异性源使得计算量与内存消耗均有显著增加,给异构系统带来较大的显存负担,因此本文进而对高阶散射输运求解器进行性能分析。数值结果表明:在高阶散射计算条件下,程序可达到蒙特卡罗程序的同等精度,且具有较高的计算效率。

关键词：特征线方法高阶散射临界实验装置异构并行

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